Новое исследование предполагает, что ранняя жизнь на Марсе уничтожила раннюю жизнь на Марсе: ScienceAlert

Жизнь, возможно, убила себя рано Марс. Это не так глупо, как кажется; Примерно так и произошло на Земле.

Но жизнь на Земле развивалась и сохранялась, чего не было на Марсе.

Данные свидетельствуют о том, что Марс был теплым и влажным и имел атмосферу. В старом Ноев период, между 3,7 миллиардами и 4,1 миллиардами лет назад на Марсе также была поверхностная вода. Если это правда, то Марс мог быть пригоден для жизни (хотя это не обязательно означает, что он был обитаем).

Новое исследование показывает, что ранний Марс мог быть гостеприимным для организма, который процветал в суровых условиях здесь, на Земле. метаногены 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. Исследование показывает, что метаногены могли процветать под землей на Марсе.

изучение «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 Университета Аризоны, а Соттери — бывший постдокторант в группе Феррье, ныне работающий в Сорбонне.

«Наше исследование показывает, что очень вероятно, что ранний подземный Марс был пригоден для обитания микробов, генерирующих метан». Он сказал в пресс-релизе. Однако авторам ясно, что они не утверждают, что жизнь на этой планете определенно существует.

В документе говорится, что микробы процветали в блестящих пористых породах, которые защищают их от ультрафиолетовых и космических лучей. Подземная среда также обеспечивала рассеянную атмосферу и умеренную температуру, что позволяло метаногенам сохраняться.

Исследователи сосредоточились на водородных метаногенах, которые берут H2 и поделиться2 и производство метана в качестве отходов. Этот тип образования метана был одним из первых метаболитов, появившихся на Земле. Однако «… их жизнеспособность для роста на раннем Марсе никогда не оценивалась количественно», — говорится в исследовательской работе. Говорит.

До нынешнего момента.

В отношении этого исследования существует принципиальное различие между древней планетой Марс и Землей. На Земле большая часть водорода связана с молекулами воды, и очень небольшая его часть находится в одиночестве. Но на Марсе их много в атмосфере планеты.

Этот водород может быть источником энергии для ранних метаногенов, необходимых для процветания. Тот же самый водород помог бы удерживать тепло в атмосфере Марса, делая планету пригодной для жизни.

«Мы думаем, что в то время на Марсе, вероятно, было немного прохладнее, чем на Земле, но не так холодно, как сейчас, со средней температурой, вероятно, колеблющейся выше точки замерзания воды», — Феррье. Он сказал.

READ  Миссия НАСА DAVINCI запустится в 2029 году и достигнет поверхности Венеры.

«В то время как современный Марс описывается как ледяной куб, покрытый пылью, мы представляем себе ранний Марс как каменистую планету с пористой корой, залитую жидкой водой, которая, вероятно, была озерами, реками и, возможно, даже морями или океанами».

На Земле вода бывает либо соленой, либо пресной. Но на Марсе в этом различии, возможно, не было необходимости. Вместо этого вся вода была соленой, согласно спектроскопическим измерениям марсианских поверхностных пород.

Исследовательская группа использовала модели марсианского климата, коры и атмосферы для оценки метаногенов на древнем Марсе. Они также использовали модель экологического сообщества земных микробов, которые метаболизируют водород и углерод.

Работая с этими моделями экосистем, исследователи смогли предсказать, смогут ли группы метаногенов выжить. Но они пошли дальше этого. Они смогли предсказать влияние этих популяций на окружающую среду.

«Как только наша модель была создана, мы протестировали ее в коре Марса — образно говоря», Он сказал Первый автор статьи Борис Сутери.

«Это позволило нам оценить правдоподобность существования подземной марсианской биосферы. И если бы такая биосфера существовала, то как бы она изменила химический состав марсианской коры, и как эти процессы в коре повлияли бы на химический состав атмосферы».

«Наша цель состояла в том, чтобы смоделировать кору Марса с ее смесью горных пород и соленой воды, позволить газам из атмосферы диффундировать на Землю и посмотреть, смогут ли метаногены жить с этим». Он сказал Ферье. «И ответ, в целом, да, эти микробы могли жить в коре планеты».

Возник вопрос, как далеко вы должны зайти, чтобы найти его? По мнению исследователей, это вопрос баланса.

Хотя в атмосфере было много водорода и углерода, которые живые организмы могли использовать для получения энергии, поверхность Марса все еще была холодной. Здесь не так холодно, как сегодня, но намного холоднее, чем на современной Земле.

Микроорганизмы выиграли бы от более высоких температур под землей, но чем глубже вы спускаетесь, тем меньше водорода и углерода доступно.

«Проблема в том, что даже в первые дни существования Марса на его поверхности было очень холодно, поэтому микробам приходилось углубляться в кору, чтобы найти подходящие температуры для обитания», — сказал Соутери. Он сказал.

«Вопрос в том, насколько глубоко биология должна достичь правильного компромисса между температурой и наличием молекул из атмосферы, необходимых им для роста? Мы обнаружили, что микробные сообщества в наших моделях были бы самыми счастливыми на верхних сотнях метров. .»

READ  SpaceX Polaris Dawn планирует запуск в декабре

Они останутся в верхней коре в течение длительного времени. Но поскольку микробные сообщества сохраняются, поглощая водород и углерод и выделяя метан, они изменят окружающую среду.

Команда смоделировала все вышеперечисленные и подземные процессы и то, как они могут влиять друг на друга. Они предсказали результирующие климатические реакции и то, как они изменят марсианскую атмосферу.

Команда говорит, что со временем метаногены начали охлаждать глобальный климат, потому что они изменили химический состав атмосферы. Соленая вода в земной коре могла замерзать на все большую и большую глубину по мере остывания планеты.

Это охлаждение сделало бы поверхность Марса в конечном итоге непригодной для жизни. Когда планета остыла, живые существа были вытеснены глубже под землю, подальше от холода.

Но пористость в реголите забивалась льдом, что не позволяло атмосфере достигать этих глубин и лишало метаногенов энергии.

«Согласно нашим результатам, марсианская атмосфера полностью изменилась из-за биологической активности очень быстро, в течение нескольких десятков или сотен тысяч лет», — сказал Соутери. Он сказал. «Удаляя водород из атмосферы, микробы резко охладили климат планеты».

Каждая строка представляет собой точку замерзания рассола разного типа. Оранжевая шкала представляет высоту. Перекрывающиеся области, заштрихованные белым цветом, соответствуют вероятности поверхностного льда. (Борис Сутери и Реджис Феррье)

Полученные результаты? вымирание.

«Тогда проблема этих микробов заключалась в том, что марсианская атмосфера в основном исчезла, и она стала совершенно слабой, поэтому их источник энергии исчез, и им пришлось искать альтернативный источник энергии», — Соутери. Он сказал.

«Кроме того, резко упала бы температура, и им пришлось бы углубляться в земную кору. На данный момент очень сложно сказать, как долго Марс мог оставаться пригодным для жизни».

Исследователи также определили места на Марсе, где будущие миссии имеют наилучшие шансы найти доказательства существования древней жизни на планете.

«Сборы близко к поверхности были бы наиболее продуктивными, что максимизировало бы 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, которую в настоящее время используют космические корабли Марса».

По мнению исследователей, Hellas Planitia — лучшее место для поиска доказательств этой ранней подземной жизни, потому что она оставалась свободной ото льда. К сожалению, в этом районе бывают сильные пыльные бури, и он не подходит для исследования марсоходом. По мнению авторов, если люди-исследователи посетят Марс, Hellas Planitia станет идеальным местом для исследований.

Жизнь на древней планете Марс уже давно не является революционной идеей. Так что, пожалуй, самая интересная часть этого исследования — то, как ранняя жизнь изменила окружающую среду. Это произошло на Земле и привело к эволюции еще более сложной жизни. Великое кислородное событие (ИДИТЕ.)

READ  Наблюдайте за редким выравниванием пяти планет в небе в эти выходные

Простые формы жизни населяли и раннюю Землю. Но земля была другой. Организмы разработали новый способ использования энергии. В атмосфере ранней Земли не было кислорода, и первые жители Земли процветали в его отсутствие. Затем он пришел цианобактериикоторый использует фотосинтез для получения энергии и производит кислород в качестве побочного продукта.

Цианобактерии любили кислород, а первые обитатели Земли — нет. Цианобактерии росли в матах, которые создавали вокруг себя область насыщенной кислородом воды, где они процветали.

В конце концов, цианобактерии снабжали океаны и атмосферу кислородом, так что Земля стала токсичной для другой жизни. Метаногены и другие ранние формы жизни 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 живут на современной Земле, загнанные в бедную кислородом среду.

Но это была земля. На Марсе не произошло эволюционного скачка в фотосинтезе или чем-то еще, что привело бы к новому способу получения энергии. В конце концов Марс остыл, замерз и потерял свою атмосферу. Марс уже мертв?

Марсианская жизнь могла найти убежище в изолированных местах в коре планеты.

а Исследование 2021 Моделирование использовалось, чтобы показать, что в марсианской коре может быть источник водорода, источник, который питает сам себя. Исследование показало, что радиоактивные элементы в земной коре могут разрушать молекулы воды путем радиоактивного разложения, делая водород доступным для триггеров метана. Радиоактивный распад позволил изолированным сообществам бактерий в заполненных водой расщелинах и порах земной коры существовать миллионы, а возможно, и миллиарды лет.

и Обсерватория Deep Carbon Было обнаружено, что жизнь, скрытая в земной коре, содержит в 400 раз больше углерода, чем все люди. Управление по координации также обнаружило, что биосфера глубоко под поверхностью примерно в два раза превышает размер мирового океана.

Может ли жизнь все еще существовать в марсианской коре, питаясь водородом от радиоактивного распада? Это сбивает с толку Обнаружение метана Атмосфера, которая остается необъяснимой.

Многие ученые считают, что недра Марса являются наиболее вероятным местом в Солнечной системе для жизни, помимо Земли, конечно. (Извини, йоруба.) Может быть, и, может быть, когда-нибудь мы его найдем.

Эта статья была первоначально опубликована Вселенная сегодня. Читать оригинальная статья.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.