Жизнь могла бы убить себя раньше Марс. Это не так глупо, как кажется; Это то, что происходит на Земле.
Но жизнь на Земле развилась и сохранилась, а на Марсе — нет.
Данные свидетельствуют о том, что Марс теплый и влажный и имеет атмосферу. В прошлом период ноя, между 3,7 миллиардами и 4,1 миллиардами лет назад на Марсе также была поверхностная вода. Если это так, то Марс мог быть пригоден для жизни (хотя это не означает, что Марс когда-либо был обитаем).
Новое исследование предполагает, что ранний Марс мог быть гостеприимным для тех организмов, которые процветали в суровых условиях Земли. метаноген Они живут в таких местах, как гидротермальные источники на дне океана, где они преобразуют химическую энергию окружающей среды и выделяют метан в качестве побочного продукта. Исследования показывают, что метаногены могли распространяться под землей на Марсе.
обучение”Ранняя обитаемость Марса и глобальное охлаждение метаногенами на основе H2.Опубликовано в естественная астрономияСтаршие авторы — Реджис Ферриер и Борис Сутери. Феррье — профессор кафедры экологии и эволюционной биологии Аризонского университета, а Соттери — бывший постдокторант в группе Феррье, а сейчас работает в Сорбонне.
«Наше исследование показывает, что весьма вероятно, что ранний подземный Марс мог быть населен микробами, производящими метан». Он сказал в пресс-релизе. Однако авторы ясно понимают, что они не говорят о том, что на этой планете должна существовать жизнь.
В документе говорится, что микробы будут процветать в пористых блестящих породах, которые защищают их от ультрафиолетовых и космических лучей. Подземная среда также обеспечит рассеянную атмосферу и умеренные температуры, которые позволят выжить метаногенам.
Исследователи сосредоточились на метаногенном водороде, который поглощает H2 и поделиться2 и производство метана в качестве отходов. Этот тип образования метана был одним из первых метаболитов, появившихся на Земле. Однако «… их выживаемость для роста на раннем Марсе никогда не измерялась», исследовательская работа Сказать.
До нынешнего момента.
В этом исследовании есть важные различия между древними планетами Марсом и Землей. На Земле большая часть водорода связана с молекулами воды, и очень мало самосвязано. Но на Марсе их много в атмосфере планеты.
Этот водород мог быть источником энергии для ранних метаногенов, необходимых для процветания. Этот же водород помог бы удерживать тепло в марсианской атмосфере, делая планету пригодной для жизни.
«Мы думаем, что в то время Марс мог быть немного холоднее Земли, но не таким холодным, как сейчас, со средней температурой, вероятно, выше точки замерзания воды», — сказал Феррье. Он сказал.
«В то время как Марс в настоящее время описывается как кубики льда, покрытые пылью, мы представляем себе ранний Марс как каменистую планету с пористой корой, залитую жидкой водой, которая, вероятно, станет озерами, реками и, возможно, даже морем или океаном».
На Земле вода бывает либо соленой, либо пресной. Но на Марсе в этом различии может и не быть необходимости. Вместо этого, согласно спектроскопическим измерениям марсианских поверхностных пород, вся вода соленая.
Исследовательская группа использовала модели климата, коры и атмосферы Марса для оценки метаногенов на древнем Марсе. Они также использовали модель экологического сообщества земных микробов, которые метаболизируют водород и углерод.
Работая с этой моделью экосистемы, исследователи могут предсказать, сможет ли метаногенная группа выжить. Но они пошли дальше этого. Они могут предсказать влияние этой популяции на окружающую среду.
«Как только наша модель создана, мы запускаем ее на марсианской коре — образно говоря», Он сказал Первый автор статьи, Борис Сутери.
«Это позволило нам правдоподобно оценить подземную марсианскую биосферу. А если бы такая биосфера существовала, то как бы это изменило химический состав марсианской коры и как процессы в этой коре повлияли бы на химический состав атмосферы».
«Наша цель — смоделировать кору Марса смесью горных пород и соленой воды, позволить газам из атмосферы диффундировать на Землю и посмотреть, смогут ли с ней жить метаногены». Он сказал перевозить. «И ответ, вообще говоря, да, эти микробы могут жить на коре планеты».
Возникает вопрос, как далеко вы должны зайти, чтобы найти его? По мнению исследователей, это вопрос баланса.
Хотя в атмосфере много водорода и углерода, которые живые организмы могут использовать для получения энергии, марсианская поверхность все еще холодная. Она была не такой ледяной, как сегодня, но намного холоднее, чем современная Земля.
Микроорганизмы выиграют от более высоких температур под землей, но чем глубже вы будете спускаться, тем меньше будет водорода и углерода.
«Проблема в том, что даже в первые дни существования Марса поверхность была очень холодной, поэтому микробам приходилось углубляться в кору, чтобы найти подходящую температуру для обитания», — сказал Соутери. Он сказал.
«Вопрос в том, насколько глубоко биологи должны достичь правильного компромисса между температурой и доступностью молекул из атмосферы, которые им нужны для роста? Мы обнаружили, что микробное сообщество в нашей модели будет наиболее счастливым на верхних нескольких сотнях метров. .”
Они будут оставаться в верхней корке в течение длительного времени. Но по мере того, как микробное сообщество будет выживать, поглощая водород и углерод и выделяя метан, они изменят окружающую среду.
Команда смоделировала все наземные и подземные процессы и то, как они могут влиять друг на друга. Они предсказывают результирующие климатические реакции и то, как они изменят марсианскую атмосферу.
По словам команды, со временем метаногены начали охлаждать глобальный климат, потому что они изменили химический состав атмосферы. Соленая вода в земной коре может замерзнуть на большую глубину по мере остывания планеты.
Это охлаждение сделает марсианскую поверхность в конечном итоге непригодной для жизни. По мере того как планета остывает, живые существа уходят глубже под землю, подальше от холода.
Но пористость в реголите будет заблокирована льдом, что не позволит атмосфере достичь этой глубины и лишит метаногены энергии.
«Согласно нашим результатам, марсианская атмосфера фактически изменилась из-за очень быстрой биологической активности в течение нескольких десятков или сотен тысяч лет», — сказал Соутери. Он сказал. «Удаляя водород из атмосферы, микробы резко охладили климат планеты».
Полученные результаты? вымирание.
«Проблема, с которой столкнутся эти микробы, заключается в том, что марсианская атмосфера практически исчезла и стала настолько слабой, что их источник энергии будет потерян, и им придется искать альтернативные источники энергии», — сказал Соутери. Он сказал.
«Кроме того, резко понизится температура, и им придется углубляться в земную кору. Сейчас очень сложно сказать, как долго Марс может оставаться пригодным для жизни».
Исследователи также определили места на Марсе, где будущие миссии имеют наилучшие шансы найти доказательства существования древней жизни на планете.
«Коллекции близко к поверхности будут наиболее продуктивными, что максимально увеличит потенциал сохранения биомаркеров в обнаруживаемых количествах», — говорят авторы. написать на их бумаге. «Первые несколько метров марсианской коры также являются наиболее доступными для исследования благодаря технологии, используемой в настоящее время космическим кораблем Марса».
По мнению исследователей, Hellas Planitia — лучшее место для поиска доказательств ранней жизни под землей, потому что она остается свободной ото льда. К сожалению, этот район является местом сильных пыльных бурь и не подходит для исследования марсоходом. По мнению авторов, если бы люди-исследователи посетили Марс, Hellas Planitia была бы идеальным местом для исследований.
Жизнь на первобытной планете Марс больше не является революционной и давней идеей. Так что, пожалуй, самая интересная часть исследования — это то, как ранняя жизнь изменила окружающую среду. Это произошло на Земле и привело к эволюции более сложной жизни Большое кислородное шоу (ИДТИ.)
Простые формы жизни также населяли раннюю Землю. Но земля другая. Организмы разработали новые пути использования энергии. В ранней атмосфере Земли не было кислорода, и первые жители Земли процветали в его отсутствие. Потом пришло цианобактериикоторый использует фотосинтез для получения энергии и производит кислород в качестве побочного продукта.
Цианобактерии любят кислород, а первые жители Земли — нет. Цианобактерии растут на матах, которые создают вокруг себя область насыщенной кислородом воды, где они и процветают.
Наконец, цианобактерии снабжают океаны и атмосферу кислородом, так что Земля становится токсичной для другой жизни. Метаногены и другая ранняя жизнь на Земле не могли справиться с кислородом.
Ученые не называют гибель всех этих примитивных существ вымиранием, но это слово приближается. Некоторые древние микробы или их потомки жили на современной Земле, вытесненные в бедную кислородом среду.
Но это земля. На Марсе не произошло эволюционного скачка в фотосинтезе или чего-то еще, что привело бы к новым способам получения энергии. В конце концов Марс остывает, замерзает и теряет атмосферу. Марс уже мертв?
Марсианская жизнь могла найти убежище в отдаленных местах земной коры.
а Исследование 2021 Моделирование использовалось, чтобы показать, что в марсианской коре может быть источник водорода, источник, который питает сам себя. Исследования показывают, что радиоактивные элементы в земной коре могут расщеплять молекулы воды путем радиолиза, делая водород доступным для запуска метана. Радиоактивный распад позволил изолированным бактериальным сообществам в заполненных водой расщелинах и порах земной коры существовать миллионы, а может быть, и миллиарды лет.
а также Обсерватория Deep Carbon Было обнаружено, что жизнь, похороненная в земной коре, содержит в 400 раз больше углерода, чем все люди. Координационное бюро также обнаружило, что биосфера глубоко под поверхностью примерно в два раза превышает размер мирового океана.
Может ли жизнь все еще существовать в марсианской коре, которая питается водородом от радиоактивного распада? Что-то сбивает с толку Обнаружение метана Необъяснимая атмосфера.
Многие ученые считают, что недра Марса являются наиболее вероятным местом в Солнечной системе для жизни, кроме Земли, конечно. (Извини, йоруба.) Может быть, и, может быть, однажды мы его найдем.
Эта статья была первоначально опубликована Вселенная сегодня. Чтение оригинальная статья.
