Un nuevo estudio muestra evidencia de que el antiguo Marte probablemente tenía un amplio suministro de energía química para que los microbios prosperen bajo tierra.
"Mostramos, en base a cálculos básicos de física y química, que la antigua subsuperficie marciana probablemente tenía suficiente hidrógeno disuelto para alimentar una biosfera subsuperficial global", dijo Jesse Tarnas, un estudiante graduado de la Universidad Brown y autor principal de un estudio publicado en Letras de la Tierra y de la Ciencia Planetaria . "Las condiciones en esta zona habitable habrían sido similares a los lugares en la Tierra donde existe vida subterránea"
La Tierra es el hogar de lo que se conoce como ecosistemas microbianos litotróficos subsuperficiales - SliMEs para abreviar. Al carecer de energía de la luz solar, estos microbios subterráneos a menudo obtienen su energía pelando electrones de las moléculas en sus entornos circundantes. El hidrógeno molecular disuelto es un gran electróndonante y se sabe que alimenta SLiME en la Tierra.
Este nuevo estudio muestra que la radiolisis, un proceso a través del cual la radiación rompe las moléculas de agua en sus partes constituyentes de hidrógeno y oxígeno, habría creado mucho hidrógeno en el antiguo subsuelo marciano. Los investigadores estiman que las concentraciones de hidrógeno en la corteza alrededor de 4 mil millones de añosHabría estado en el rango de concentraciones que sostienen abundantes microbios en la Tierra hoy.
Los hallazgos no significan que la vida haya existido definitivamente en el antiguo Marte, pero sí sugieren que si la vida realmente comenzó, el subsuelo marciano tenía los ingredientes clave para soportarlo durante cientos de millones de años. El trabajo también tiene implicacionespara futuras exploraciones de Marte, lo que sugiere que las áreas donde está expuesto el subsuelo antiguo podrían ser buenos lugares para buscar evidencia de vidas pasadas.
yendo bajo tierra
Desde el descubrimiento, hace décadas, de antiguos canales de ríos y lechos de lagos en Marte, los científicos se han sentido tentados por la posibilidad de que el Planeta Rojo alguna vez haya albergado vida. Pero aunque la evidencia de la actividad del agua en el pasado es inconfundible, no está claro cuántode la historia marciana, el agua realmente fluyó. Los modelos climáticos de vanguardia para principios de Marte producen temperaturas que rara vez alcanzan su punto máximo de congelación, lo que sugiere que los primeros períodos húmedos del planeta pueden haber sido eventos fugaces. Ese no es el mejor escenario para mantener la vida enla superficie a largo plazo, y algunos científicos piensan que el subsuelo podría ser una mejor apuesta para la vida marciana pasada.
"La pregunta entonces es: ¿Cuál era la naturaleza de esa vida subterránea, si existió, y de dónde obtuvo su energía?", Dijo Jack Mustard, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Planetario de Brown y coautor del estudio"Sabemos que la radiolisis ayuda a proporcionar energía a los microbios subterráneos en la Tierra, así que lo que Jesse hizo aquí fue seguir la historia de la radiolisis en Marte".
Los investigadores observaron los datos del espectrómetro de rayos gamma que vuela a bordo de la nave espacial Mars Odyssey de la NASA. Mapearon abundancias de los elementos radiactivos de torio y potasio en la corteza marciana. Sobre la base de esas abundancias, podrían inferir la abundancia de un tercer radiactivoelemento, uranio. La descomposición de esos tres elementos proporciona la radiación que impulsa la descomposición radiolítica del agua. Y debido a que los elementos se descomponen a tasas constantes, los investigadores pudieron usar las abundancias modernas para calcular las abundancias hace 4 mil millones de años. Eso le dio al equipouna idea del flujo de radiación que habría estado activo para conducir la radiólisis.
El siguiente paso fue estimar cuánta agua habría estado disponible para que esa radiación se derramara. La evidencia geológica sugiere que habría habido un montón de agua subterránea burbujeando en las rocas porosas de la antigua corteza marciana. Los investigadores utilizaron mediciones de la densidadde la corteza marciana para estimar aproximadamente cuánto espacio de poros habría estado disponible para que se llenara el agua.
Finalmente, el equipo utilizó modelos geotérmicos y climáticos para determinar dónde habría estado el punto óptimo para la vida potencial. No puede ser tan frío que toda el agua esté congelada, pero tampoco puede ser sobrecocida por el calor del planeta.nucleo fundido.
Combinando esos análisis, los investigadores concluyen que Marte probablemente tenía una zona habitable global debajo de la superficie de varios kilómetros de espesor. En esa zona, la producción de hidrógeno a través de la radiólisis habría generado una energía química más que suficiente para soportar la vida microbiana, en base a lo que se sabe sobre talescomunidades en la Tierra. Y esa zona habría persistido durante cientos de millones de años, concluyen los investigadores.
Los resultados se mantuvieron incluso cuando los investigadores modelaron una variedad de escenarios climáticos diferentes, algunos en el lado más cálido y otros en el lado más frío. Curiosamente, dice Tarnas, la cantidad de hidrógeno subsuperficial disponible para energía en realidad aumenta bajo el extremoescenarios de clima frío. Esto se debe a que una capa más gruesa de hielo sobre la zona habitable sirve como una tapa que ayuda a evitar que el hidrógeno escape del subsuelo.
"La gente tiene la idea de que un clima frío temprano en Marte es malo para la vida, pero lo que mostramos es que en realidad hay más energía química para la vida subterránea en un clima frío", dijo Tarnas. "Eso es algo que creemos que podría cambiar la percepción de las personas".de la relación entre el clima y la vida pasada en Marte "
implicaciones de exploración
Tarnas y Mostaza dicen que los hallazgos podrían ser útiles para pensar dónde enviar naves espaciales en busca de signos de vidas marcianas pasadas.
"Una de las opciones más interesantes para la exploración es observar los bloques de megabreccia: trozos de roca que fueron excavados desde el subsuelo a través de impactos de meteoritos", dijo Tarnas. "Muchos de ellos habrían venido de la profundidad de esta zona habitable, yahora solo están sentados, a menudo relativamente inalterados, en la superficie ".
Mustard, que ha estado activo en el proceso de selección de un sitio de aterrizaje para el rover Mars 2020 de la NASA, dice que este tipo de bloques de brechas están presentes en al menos dos de los sitios que la NASA está considerando: Northeast Syrtis Major y Midway.
"La misión del rover 2020 es buscar los signos de vidas pasadas", dijo Mustard. "Áreas donde puede haber restos de esta zona habitable subterránea, que puede haber sido la zona habitable más grande del planeta,parece un buen lugar para apuntar "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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