Можливо, життя рано вбило себе Марс. Це не так безглуздо, як звучить; Ось так сталося на Землі.
Але життя на Землі розвивалося і зберігалося, а на Марсі – ні.
Докази свідчать про те, що Марс був теплим і вологим і мав атмосферу. У старому Нойський період3,7-4,1 мільярда років тому на Марсі також була поверхнева вода. Якщо це правда, то Марс міг бути населеним (хоча це не обов’язково означає, що він був населений).
Нове дослідження показує, що ранній Марс, можливо, був гостинним для типу організмів, які процвітають у суворих умовах на Землі. метаногени Вони живуть у таких місцях, як гідротермальні джерела на дні океану, де перетворюють хімічну енергію з навколишнього середовища та виділяють метан як відходи. Дослідження показує, що метаногени могли процвітати під землею на Марсі.
навчання “Рання придатність для життя Марса та глобальне охолодження метаногенами на основі H2.Опубліковано в природна астрономіяСтаршими авторами є Регіс Фер’є та Борис Сутері. Фер’єр є професором кафедри екології та еволюційної біології в Університеті Арізони, а Соттері — колишній докторант у групі Фер’єра і зараз працює в Сорбонні.
«Наше дослідження показує, що дуже ймовірно, що ранній підземний Марс був придатним для проживання мікробів, що виробляють метан». Про це він заявив у прес-релізі. Однак автори чітко кажуть, що вони не говорять про те, що на цій планеті точно існує життя.
У статті йдеться, що мікроби процвітали в блискучих пористих породах, які захищали їх від ультрафіолетових і космічних променів. Підземне середовище також забезпечувало розсіяну атмосферу та помірну температуру, що дозволяло метаногенам зберігатися.
Дослідники зосередилися на метаногенах водню, які беруть H2 і поділитися2 і виробництво метану як відходів. Цей тип утворення метану був одним із перших метаболітів, які виникли на Землі. Однак «…їхня життєздатність для зростання на ранньому Марсі ніколи не була кількісно визначена», – йдеться в дослідницькій статті Каже.
Дотепер.
Що стосується цього дослідження, між стародавньою планетою Марс і Землею існує принципова різниця. На Землі більша частина водню зв’язана в молекулах води, і дуже невелика його частина знаходиться самостійно. Але на Марсі їх багато в атмосфері планети.
Цей водень може бути джерелом енергії для ранніх метаногенів, необхідних для процвітання. Цей самий водень допоміг би утримувати тепло в атмосфері Марса, роблячи планету придатною для життя.
«Ми вважаємо, що Марс, ймовірно, був трохи прохолоднішим, ніж Земля, у той час, але не настільки холодним, як зараз, із середніми температурами, ймовірно, коливаючись вище точки замерзання води», — сказав Ферріє. Він сказав.
«Хоча сучасний Марс описують як кубик льоду, покритий пилом, ми уявляємо ранній Марс як кам’янисту планету з пористою кіркою, просочену рідкою водою, яка, ймовірно, була б озерами, річками і, можливо, навіть морями чи океанами».
На Землі вода буває або солоною, або прісною. Але на Марсі ця відмінність, можливо, не була необхідною. Натомість вся вода була солоною, згідно зі спектральними вимірюваннями поверхневих порід Марса.
Дослідницька група використовувала моделі марсіанського клімату, кори та атмосфери для оцінки метаногенів на стародавньому Марсі. Вони також використали модель екологічної спільноти земних мікробів, які метаболізують водень і вуглець.
Працюючи з цими моделями екосистем, дослідники змогли передбачити, чи зможуть групи метаногенів вижити. Але вони пішли далі. Вони змогли передбачити вплив цих популяцій на навколишнє середовище.
«Після того, як наша модель була створена, ми запустили її в кору Марса, образно кажучи», Він сказав Перший автор статті Борис Сутері.
“Це дозволило нам оцінити правдоподібність підземної марсіанської біосфери. І якби така біосфера існувала, як би вона змінила хімічний склад марсіанської кори і як ці процеси в корі вплинули б на хімічний склад атмосфери”.
«Наша мета полягала в тому, щоб змоделювати кору Марса з її сумішшю каменів і солоної води, дозволити газам з атмосфери дифундувати на Землю і побачити, чи можуть метаногени жити з цим», Він сказав Фер’єр. «І відповідь, загалом, так, ці мікроби могли заробляти на життя в корі планети».
Постало питання, як далеко ви повинні зайти, щоб знайти його? За словами дослідників, це питання балансу.
Хоча в атмосфері була велика кількість водню та вуглецю, які живі організми могли використовувати для отримання енергії, поверхня Марса все ще була холодною. Вона не така замерзла, як сьогодні, але набагато прохолодніша, ніж на сучасній Землі.
Мікроорганізми виграли б від вищих температур під землею, але чим глибше ви йдете, тим менше водню та вуглецю доступно.
«Проблема полягає в тому, що навіть у перші дні існування Марса на його поверхні було дуже холодно, тому мікробам довелося піти глибше в кору, щоб знайти відповідну температуру для проживання», — сказав Сутері. Він сказав.
«Питання полягає в тому, наскільки глибоко потрібна біологія, щоб досягти правильного компромісу між температурою та доступністю молекул з атмосфери, необхідних для росту? Ми виявили, що мікробні спільноти в наших моделях були б найщасливішими на верхніх кількох сотнях метрів. .”
Вони довго залишалися у верхній корі. Але оскільки мікробні спільноти зберігаються, поглинаючи водень і вуглець і вивільняючи метан, вони змінюватимуть середовище.
Команда змоделювала всі перераховані вище та підземні процеси та те, як вони можуть впливати один на одного. Вони передбачили наступні кліматичні реакції та те, як вони змінять атмосферу Марса.
Команда каже, що з часом метаногени почали охолоджувати глобальний клімат, оскільки вони змінили хімічний склад атмосфери. Солона вода в корі могла замерзати на все більшу і більшу глибину в міру охолодження планети.
Це охолодження зрештою зробило б поверхню Марса непридатною для життя. У міру того як планета охолоджувалася, живі істоти були відтіснені далі під землю, подалі від холоду.
Але пористість у реголіті забивається льодом, не даючи атмосфері досягти цих глибин, і втрачає енергію метаногенів.
«Згідно з нашими результатами, атмосфера Марса повністю змінилася через біологічну активність дуже швидко, протягом кількох десятків або сотень тисяч років», — сказав Сутері. Він сказав. «Видаливши водень з атмосфери, мікроби різко охолодили клімат планети».
Результати? вимирання.
«Проблема цих мікробів полягала б у тому, що марсіанська атмосфера фактично зникла, і вона стала повністю слабкою, тому їхнє джерело енергії зникло б, і їм довелося знайти альтернативне джерело енергії», — Сутері. Він сказав.
“Крім того, температура різко впала б, і їм довелося б піти глибше в земну кору. На даний момент дуже важко сказати, як довго Марс міг залишатися придатним для життя”.
Дослідники також визначили місця на Марсі, де майбутні місії мають найкращі шанси знайти докази стародавнього життя на планеті.
«Колекції поблизу поверхні були б найпродуктивнішими, таким чином максимізуючи потенціал для збереження біомаркерів у кількостях, які можна виявити», — сказали автори. пишуть на папері. «Перші кілька метрів кори Марса також найлегше досягти для дослідження завдяки технології, яку зараз використовують космічні кораблі для Марса».
На думку дослідників, Планітія Еллади є найкращим місцем для пошуку доказів цього раннього життя під землею, оскільки вона залишалася вільною від льоду. На жаль, ця територія є домом для сильних пилових бур і непридатна для дослідження марсоходами. За словами авторів, якщо люди-дослідники відвідають Марс, Еллада Планітія є ідеальним місцем для дослідження.
Життя на стародавній планеті Марс вже давно не є революційною ідеєю. Тому, можливо, найцікавіша частина цього дослідження полягає в тому, як раннє життя змінило своє середовище. Це сталося на Землі та призвело до еволюції ще більш складного життя Велика киснева подія (ІДИ.)
Прості форми життя також населяли ранню Землю. Але земля була інша. Організми розробили новий шлях використання енергії. У ранній земній атмосфері не було кисню, і перші жителі Землі процвітали за його відсутності. Потім воно прийшло ціанобактеріїякий використовує фотосинтез для отримання енергії та виробляє кисень як побічний продукт.
Ціанобактерії любили кисень, а перші мешканці Землі — ні. Ціанобактерії росли в килимках, які створювали навколо себе зону збагаченої киснем води, де вони процвітали.
Згодом ціанобактерії забезпечили океани та атмосферу киснем, так що Земля стала токсичною для іншого життя. Метаногени та інше раннє життя на Землі не могли впоратися з киснем.
Вчені не називають загибель усіх тих первісних істот вимиранням, але це слово наближається. Деякі стародавні мікроби або їхні нащадки живуть на сучасній Землі, загнані в бідне на кисень середовище.
Але то була земля. На Марсі не було еволюційного стрибка у фотосинтезі чи будь-чому іншому, що призвело б до нового способу отримання енергії. Згодом Марс охолонув, замерз і втратив атмосферу. Марс зараз мертвий?
Марсіанське життя могло знайти притулок в ізольованих місцях земної кори.
a Навчання 2021 Було використано моделювання, щоб показати, що в марсіанській корі може бути джерело водню, джерело, яке живить себе. Дослідження показало, що радіоактивні елементи в земній корі можуть розщеплювати молекули води шляхом радіолізу, роблячи водень доступним для запуску метану. Радіоактивний розпад дозволив ізольованим спільнотам бактерій у заповнених водою ущелинах і порах земної кори зберігатися мільйони, можливо, навіть мільярди років.
і Обсерваторія Deep Carbon Було встановлено, що життя, поховане в земній корі, містить до 400 разів більше вуглецю, ніж маса всіх людей. Офіс координації також виявив, що біосфера глибоко під поверхнею приблизно вдвічі більша за розмір Світового океану.
Чи може життя все ще існувати в корі Марса, харчуючись воднем від радіоактивного розпаду? Є збентеження Виявлення метану Атмосфера, яка залишається непоясненою.
Багато вчених вважають, що надра Марса є найбільш вірогідним місцем у Сонячній системі, де можна знайти життя, крім Землі, звичайно. (Вибачте, Йоруба.) Можливо, це так, і, можливо, ми колись це знайдемо.
Ця стаття була спочатку опублікована Всесвіт сьогодні. Читати оригінальна стаття.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
