Možnost, že by život na Marsu mohl existovat, přitahovala představivost vědců, vědců a spisovatelů více než století. Od té doby, co Giovanni Schiaparelli (a později Percival Lowell) spatřil v 19. století to, co považovali za „marťanské kanály“, lidé snili o tom, že jednoho dne pošlou vyslance na Rudou planetu v naději, že najdou civilizaci a setkají se s domorodými Marťany.
Zatímco Námořník a Viking programy šedesátých a sedmdesátých let rozbily představu o marťanské civilizaci, od té doby se objevilo několik důkazů, které naznačují, jak by mohl život na Marsu existovat. Díky nové studii, která naznačuje, že Mars může mít pod svým povrchem dostatek kyslíkového plynu, aby podporoval aerobní organismy, teorie, že život by mohl ještě pořád existují, tam byla dána další podpora.
Studie, která se nedávno objevila v časopise Příroda Geoscience, vedl Vlada Stamenkovic, vědec Země a planety a teoretický fyzik z Jet Propulsion Laboratory NASA. Přidal se k němu několik členů JPL a divize geologických a planetárních věd na Kalifornském technologickém institutu (Caltech).
Jednoduše řečeno, možné roli, kterou mohl na Marsu hrát kyslíkový plyn, byla historicky věnována malá pozornost. Důvodem je skutečnost, že kyslík tvoří velmi malé procento atmosféry na Marsu, která se skládá převážně z oxidu uhličitého a metanu. Geochemické důkazy z marťanských meteoritů a hornin bohatých na mangan však prokázaly vysoký stupeň oxidace.
Mohlo to být výsledkem vody na Marsu v minulosti, což by naznačovalo, že kyslík hrál roli při chemickém zvětrávání marťanské kůry. Aby prozkoumal tuto možnost, Stamenkovi a jeho tým zvažovali dva důkazy shromážděné agenturou Zvědavost rover. První byl chemický důkaz z přístroje Curiosity's Chemistry and Mineralogy (CheMin), který potvrdil vysoké úrovně oxidace ve vzorcích marťanské horniny.
Zadruhé konzultovali důkazy získané Mars Express Přístroj Mars Advanced Radar pro podpovrchové a ionizační ozvučení (MARSIS), který indikoval přítomnost vody pod jižní polární oblastí Marsu. Na základě těchto údajů tým začal vypočítat, kolik kyslíku může existovat v podpovrchových ložiskách a zda by to stačilo k udržení aerobních organismů.
Začali vývojem komplexního termodynamického rámce pro výpočet rozpustnosti 02 v kapalných solankách (slaná voda a jiné rozpustné minerály) za podmínek na Marsu. Pro tyto výpočty předpokládali, že zásobou O² byla atmosféra na Marsu, která by byla schopna navázat kontakt s povrchovým a podpovrchovým prostředím - a tedy přenosná.
Dále kombinovali tuto strukturu rozpustnosti s obecným oběhovým modelem na Marsu (GCM), aby určili roční rychlost, při které by se kyslík rozpouští v solankách - díky čemuž je dnes na Marsu možné počítat s podmínkami místního tlaku a teploty. To jim umožnilo okamžitě zjistit, které oblasti byly s největší pravděpodobností udržovány vysoké úrovně rozpustnosti 02.
Nakonec vypočítali historické a budoucí změny v šikmosti Marsu, aby určili, jak se rozložení aerobního prostředí vyvíjelo za posledních 20 milionů let a jak se mohou změnit v příštích 10 milionech. Z toho zjistili, že i v nejhorších scénářích byl v marťanských horninách a podpovrchových nádržích dostatek kyslíku na podporu aerobních mikrobiálních organismů. Jak Stamenkovic řekl časopisu Space Magazine:
"Náš výsledek je, že kyslík může být rozpuštěn v různých solankách za moderních podmínek na Marsu při koncentracích, které jsou mnohem větší, než aerobní mikroby potřebují k dýchání." Zatím nemůžeme učinit prohlášení týkající se potenciálu podzemních vod, ale naše výsledky by mohly znamenat existenci chladných slanin působících na horniny, které vytvářejí oxidy manganu, které byly pozorovány u MSL. “
Z jejich výpočtů zjistili, že většina podpovrchových prostředí na Marsu překročila hladiny kyslíku potřebné pro aerobní dýchání (~ 10 ^ 6 mol m ^ 3) až o 6 řádů. Toto je úměrné hladinám kyslíku v dnešních oceánech Země a je vyšší než to, co existovalo na Zemi před Velkou kyslíkovou událostí zhruba před 2,35 miliardami let (10 ^? 13–10 ^? 6 mol.m ^ 3).
Tato zjištění naznačují, že život by mohl stále existovat v podzemních ložiscích slané vody a nabízejí vysvětlení pro tvorbu vysoce oxidovaných hornin. "MSL's Curiosity rover detekoval oxidy manganu, které se obvykle tvoří, pouze když horniny interagují s vysoce oxidovanými horninami," řekl Stamenkovic. "Naše výsledky by tedy mohly vysvětlit tato zjištění, pokud by byly přítomny chladné solanky a koncentrace kyslíku byly podobné nebo vyšší než dnes, když byly horniny měněny."
Také dospěli k závěru, že kolem polárních oblastí by mohlo být více míst, kde existovaly mnohem vyšší koncentrace O 2, což by bylo dostatečné pro podporu existence složitějších multibuněčných organismů, jako jsou houby. Mezitím by se prostředí s přechodnými rozpustnostmi pravděpodobně vyskytovala v níže položených oblastech blíže k rovníku, které mají vyšší povrchové tlaky - jako je Hellas a Amazonis Planitia a Arábie a Tempe Terra.
Z toho všeho se začíná vynořit obrázek toho, jak se život na Marsu mohl stěhovat do podzemí, spíše než jednoduše zmizet. Jak se atmosféra pomalu odstraňovala a povrch se ochladil, voda začala mrznout a putovat do země a podpovrchových mezipamětí, kde bylo přítomno dostatek kyslíku pro podporu aerobních organismů nezávislých na fotosyntéze.
I když by tato možnost mohla vést k novým příležitostem při hledání života na Marsu, bylo by velmi obtížné (a nepředvídatelné) ji hledat. Pro začátek se předchozí mise vyhýbaly oblastem na Marsu s koncentracemi vody ze strachu, že je kontaminují bakteriemi Země. Proto proč se chystají mise jako NASAMars 2020 Rover se zaměří na sběr vzorků povrchové půdy za účelem hledání důkazů o minulém životě.
Zadruhé, zatímco tato studie představuje možnost, že by život mohl existovat v podpovrchových mezipaměti na Marsu, neprokazuje přesvědčivě, že život na Rudé planetě stále existuje. Jak ale naznačil Stamenkovic, otevírá dveře pro vzrušující nový výzkum a mohl by zásadně změnit způsob, jakým se díváme na Mars:
"To znamená, že se musíme toho tolik naučit o životním potenciálu na Marsu, nejen minulosti, ale i současnosti." Tolik otázek zůstává otevřených, ale tato práce také dává naději, že prozkoumáme potenciál dnešního života na Marsu - se zaměřením na aerobní dýchání, něco velmi neočekávaného. “
Jedním z největších důsledků této studie je způsob, jakým ukazuje, jak se Mars mohl vyvinout život za jiných podmínek, než jaké byly na Zemi. Místo toho, aby anaerobní organismy vznikaly ve škodlivém prostředí a používaly fotosyntézu k produkci kyslíku (takže atmosféra je vhodná pro aerobní organismy), mohl Mars získat kyslík skrze skály a vodu, aby udržel aerobní organismy v chladném prostředí mimo Slunce.
Tato studie by mohla mít také důsledky při hledání života mimo Zemi. Zatímco podzemní mikroby na chladných, vysušených exoplanetách se nemusí zdát jako ideální definice „obyvatelných“ pro nás, vytváří potenciální příležitost hledat život stejně jako my. ne to vědí. Konec konců, nalezení života za hranicemi Země bude průkopnické, bez ohledu na jeho formu.
