Marsfelsen könnten das Leben mit unterirdischem Wasser erhalten

Laut einer neuen Studie der Brown University über Marsgesteine ​​könnten lebende Mikroben unter der Marsoberfläche hängen. Die Forschung zeigt, dass der Mars dort Milliarden von Jahren lang eine stabile, nahrhafte Umgebung bieten könnte.

Alles Leben braucht Energie, um zu überleben. Das Leben auf der Erdoberfläche bezieht diese Energie meistens von der Sonne, aber Mikroben können ohne Licht überleben, wenn sie ihre Energie woanders beziehen.

“Um genügend chemische Energie für das Leben zu haben, braucht man sowohl reduzierende als auch oxidierende Verbindungen”, sagt Jesse Tarnas, Planetologe am Jet Propulsion Lab der NASA. Er leitete die Studie während seiner Promotion. an der Brown University. Reduktion ist nur ein chemischer Prozess, der einem Molekül mehr Elektronen gibt, und Oxidation ist einer, der sie wegnimmt. Mikroben würden diese grundlegenden chemischen Brennstofftypen zusammen mit flüssigem Wasser benötigen, um zu überleben.

Die Oberfläche des Mars ist karg, stark abgestrahlt und kalt. Aber unter der Erde, tief genug unten, glauben Wissenschaftler, dass die Wärme des Planetenkerns das Wasser flüssig hält.

Wo dieses Grundwasser Marsgesteine ​​berührt, können bestimmte chemische Reaktionen stattfinden, die die lebenswichtigen Reduktions- und Oxidationschemikalien produzieren. Die Chemikalien entstehen, weil Marsgesteine ​​wie die auf der Erde typischerweise geringe Mengen an Radionukliden enthalten – Atome, die instabil sind und schließlich Strahlung freisetzen -, die in ihnen eingeschlossen sind. Aber diese Strahlung ist nicht so überwältigend wie die an der Oberfläche, die so ziemlich alles tötet.

Wenn diese Nuklide Strahlung emittieren, zerlegt sie nahegelegene Wassermoleküle in Wasserstoffgas und Oxide, beides hochreaktive Chemikalien, die andere Chemikalien erzeugen, die das Leben erhalten können.

Testen der Zutaten für das Leben auf dem Mars

Das Team verwendete Daten von Mars-Meteoriten, die auf der ganzen Welt gesammelt wurden – einschließlich des berühmten Allan Hills 84001-Meteoriten -, um herauszufinden, wie viel dieser entscheidenden Chemikalien sich auf dem roten Planeten bilden könnten. Sie untersuchten die Zusammensetzung der Marsgesteine ​​und berechneten die Menge an reduzierenden und oxidierenden Chemikalien, die diese Gesteine ​​im Laufe der Zeit produzieren könnten. Dann verglichen sie diese mit den Raten, mit denen Erdmikroben sie zerkleinern würden.

Sie fanden heraus, dass einige Arten von Marsgesteinen die Anforderungen des Lebens langfristig erfüllen können. Die Forscher schätzten dann, wie viele Mikroben in verschiedenen felsigen Gebieten unter dem Mars überleben könnten, unter der Annahme, dass diese Mikroben denen im Untergrund oder auf dem Meeresboden der Erde ähneln würden, die sich von Sulfaten anstelle von Sauerstoff ernähren.

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Diese Studie befasst sich mit zwei wirklich wichtigen Faktoren für die Bewohnbarkeit eines anderen Planeten, sagt Allan Treiman, ein Planetengeologe am Lunar and Planetary Institute der Universities Space Research Association, der nicht an der Studie beteiligt war. Erstens, sagt er, “die Energiequelle und zweitens die Konsistenz der Umgebungen” oder wie stabil sie sind.

Obwohl wir auf dem Mars kein flüssiges Wasser direkt gefunden haben, sagt er: “Es ist eine ziemlich gute Vermutung, dass dort unten viel flüssiges Wasser ist.”

Dieses Wasser existiert höchstwahrscheinlich in Taschen, sagt Tarnas. “Frisches” Wasser wäre mehrere Kilometer tiefer – ein ziemlich langer Weg zum Bohren. Aber Salzwassertaschen, wie Streusalz hier auf der Erde, gefrieren bei niedrigeren Temperaturen und könnten nur wenige hundert Meter tiefer existieren.

Dieses Wasser könnte zusammen mit der geringen Menge an Strahlung, die von Marsgesteinen ausgeht, einen stetigen Strom des chemischen Energiebedarfs für Milliarden von Jahren liefern, fanden die Forscher heraus. „Wenn jemals Leben auf dem Mars entstanden wäre und dort noch Grundwasser vorhanden ist“, sagt Tarnas – was er zugibt, sind es zwei große Wenns -, dann ist es möglich, dass eine bewohnbare Umgebung ein Zufluchtsort gewesen sein könnte [life] von vor Milliarden von Jahren bis heute. “

“Nature’s Drill” auf dem Mars könnte ein weiterer Weg sein, um Leben zu finden

Es mag noch eine Weile dauern, bis Rover oder Astronauten so tief graben, aber mit Technologien wie transienten elektromagnetischen Geräuschen können Forscher laut Tarnas eine Vorstellung davon bekommen, wo und wie viel Wasser sich unter der Oberfläche versteckt.

Und es gibt noch eine andere Möglichkeit, einen Blick in die Tiefe des Mars zu werfen.

“Die Natur gibt uns eine ziemlich gute Übung, die Einschlagkrater sind”, sagt Treiman. Große Einschläge auf die Marsoberfläche haben Steine ​​tief unter der Oberfläche ausgeworfen. “Je größer der Krater, desto weiter unten kann man kommen.”

Marsrover wie Perseverance konnten diese stoßgeschleuderten Felsen finden und untersuchen, um zu erfahren, wie der Mars unten ist. An der Oberfläche ausgesetzt, würden die Felsen noch keine lebenden Mikroben aufweisen. Sie können jedoch Mikrofossilien, organische Moleküle oder Anzeichen von Kontakt mit Wasser aufweisen.

Treiman sagt, sein Bauchgefühl sei die ganze Zeit gewesen, dass es auf dem Mars kein Leben gibt. “Aber ich muss das vielleicht neu bewerten”, sagt er. “Basierend auf diesem Papier war es ziemlich überzeugend.”

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