Yaşam, Mars’ın erken dönemlerinde, ölümüne neden olan iklim değişikliğini tetikleyene kadar büyümüş olabilir.

Arizona Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütülen bir araştırmaya göre, Mars’ta yaşam olsaydı – ve bu çok büyük bir “eğer” – gezegenin bebeklik dönemindeki koşullar büyük olasılıkla bunu destekleyecekti.

Kuru ve aşırı soğuk, ince bir atmosfere sahip olan günümüz Mars’ının, yüzeyde herhangi bir yaşam biçimini sürdürmesi pek olası değildir. Ancak 4 milyar yıl önce, Dünya’nın daha küçük, kırmızı komşusu, dergide yayınlanan araştırmaya göre çok daha misafirperver olabilirdi. Doğa Astronomi.

Çoğu Mars uzmanı, gezegenin bugünkünden çok daha yoğun bir atmosferle başladığı konusunda hemfikirdir. UArizona Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Bölümü’nde profesör olan ve iki kıdemli kişiden biri olan Regis Ferrière’e göre, karbondioksit ve hidrojen açısından zengin, muhtemelen suyun akmasına ve muhtemelen mikrobiyal yaşamın gelişmesine izin veren ılıman bir iklim yaratacaktı. kağıt üzerinde yazarlar.

Yazarlar, Mars’ın başlarında yaşamın var olduğunu tartışmıyorlar, ancak Ferrière, “Çalışmamız, yeraltında, erken Mars’ın metanojenik mikroplar için büyük olasılıkla yaşanabilir olacağını gösteriyor” dedi.

Çevrelerindeki kimyasal enerjiyi dönüştürerek ve atık ürün olarak metan salarak geçimlerini sağlayan bu tür mikropların, okyanus tabanındaki yarıklar boyunca uzanan hidrotermal menfezler gibi Dünya’daki aşırı habitatlarda var oldukları bilinmektedir. Orada, ezici su basınçlarına, donma noktasına yakın sıcaklıklara ve zifiri karanlığa adapte olmuş tüm ekosistemleri destekliyorlar.

Araştırma ekibi, Mars’ın kabuğu, atmosferi ve ikliminin en son modellerini kullanarak, karbondioksit ve hidrojeni metabolize eden Dünya benzeri bir mikrop topluluğunun ekolojik bir modelini kullanarak, gelişmekte olan bir Mars ekosisteminin varsayımsal bir senaryosunu test etti.

Dünya’da, hidrojenin çoğu suya bağlıdır ve hidrotermal menfezler gibi izole ortamlar dışında tek başına sıklıkla karşılaşılmaz. Bununla birlikte, yazarlar, Mars atmosferindeki bolluğunun, yaklaşık 4 milyar yıl önce, koşulların hayata daha elverişli olduğu bir zamanda, metanojenik mikroplar için bol miktarda enerji kaynağı sağlayabileceğini öne sürüyorlar. Her ikisi de atmosferde ısıyı hapseden güçlü sera gazları olan yüksek hidrojen ve karbondioksit konsantrasyonları sayesinde, erken Mars bugün olduğundan çok farklı olurdu, dedi Ferrière, soğuk ve kuru yerine ılık ve ıslak olma eğilimindeydi.

“Mars’ın o zamanlar Dünya’dan biraz daha soğuk olabileceğini düşünüyoruz, ancak şu anki kadar soğuk değil, ortalama sıcaklıklar büyük olasılıkla suyun donma noktasının üzerinde seyrediyor” dedi. “Mevcut Mars, tozla kaplı bir buz küpü olarak tanımlansa da, erken Mars’ı, muhtemelen gölleri ve nehirleri, hatta belki de denizleri veya okyanusları oluşturan sıvı suya batırılmış, gözenekli bir kabuğa sahip kayalık bir gezegen olarak hayal ediyoruz.”

Mars yüzeyinde açığa çıkan kayaların spektroskopik ölçümlerine göre, bu su son derece tuzlu olurdu, diye ekledi.

Araştırmacılar, Mars’ta erken yaşam formlarının karşılaşacağı koşulları simüle etmek için, belirli bir atmosferik bileşim için yüzeydeki ve kabuktaki sıcaklıkları tahmin eden modeller uyguladılar. Daha sonra bu verileri, biyolojik popülasyonların yerel çevrelerinde hayatta kalabileceklerini ve zaman içinde bunu nasıl etkileyeceğini tahmin etmek için geliştirdikleri bir ekosistem modeliyle birleştirdiler.

Ferrière’in grubundaki eski bir doktora sonrası araştırmacı ve şu anda Paris’teki Sorbonne Université’de doktora sonrası araştırmacı olan gazetenin ilk yazarı Boris Sauterey, “Modelimizi ürettikten sonra, onu Mars kabuğunda işe koyduk – mecazi anlamda,” dedi. “Bu, bir Mars yeraltı biyosferinin ne kadar makul olacağını değerlendirmemize izin verdi. Ve eğer böyle bir biyosfer olsaydı, Mars kabuğunun kimyasını nasıl değiştirirdi ve kabuktaki bu süreçlerin atmosferin kimyasal bileşimini nasıl etkileyeceğini. “

Ortak bir randevuya sahip olan Ferrière, “Amacımız, kaya ve tuzlu su karışımı ile Mars kabuğunun bir modelini yapmak, atmosferden gelen gazların toprağa yayılmasını sağlamak ve metanojenlerin bununla yaşayıp yaşayamayacağını görmekti” dedi. Paris Bilimler ve Edebiyat Üniversitesi, Paris’te. “Ve cevap, genel olarak konuşursak, evet, bu mikroplar gezegenin kabuğunda geçimini sağlayabilirdi.”

Araştırmacılar daha sonra merak uyandıran bir soruyu yanıtlamak için yola çıktılar: Eğer yaşam yeraltında gelişiyorsa, onu bulmak için ne kadar derine inmek gerekirdi? Sauterey, Mars atmosferinin organizmaların gelişmesi için ihtiyaç duyacağı kimyasal enerjiyi sağlayacağını açıkladı – bu durumda hidrojen ve karbon dioksit.

“Sorun şu ki, Mars’ın başlarında bile yüzey hala çok soğuktu, bu yüzden mikroplar yaşanabilir sıcaklıkları bulmak için kabuğun daha derinlerine inmek zorunda kalacaktı” dedi. “Soru, büyümek için ihtiyaç duydukları atmosferdeki moleküllerin sıcaklık ve mevcudiyeti arasındaki doğru uzlaşmayı bulmak için biyolojinin ne kadar derine inmesi gerektiğidir? Modellerimizdeki mikrobiyal toplulukların en mutlu olacağını bulduk. metre.”

Modellerini yer üstünde ve altında meydana gelen süreçlerin birbirini nasıl etkilediğini hesaba katacak şekilde değiştirerek, bu mikropların biyolojik aktivitesinin neden olduğu atmosferik bileşimdeki değişikliğin iklimsel geri bildirimini tahmin edebildiler. Şaşırtıcı bir şekilde, çalışma, eski Mars yaşamı başlangıçta zenginleşmiş olsa da, atmosfere kimyasal geri bildiriminin gezegenin küresel bir soğumasını başlatacağını, nihayetinde yüzeyini yaşanmaz hale getireceğini ve yaşamı daha da derinlere sürüklediğini ortaya çıkardı. yok olmaya.

Sauterey, “Sonuçlarımıza göre, Mars’ın atmosferi biyolojik aktivite tarafından çok hızlı bir şekilde, birkaç on veya yüz binlerce yıl içinde tamamen değişecekti.” Dedi. “Hidrojeni atmosferden uzaklaştırarak, mikroplar gezegenin iklimini önemli ölçüde soğutabilirdi.”

Erken Mars’ın yüzeyi, biyolojik aktivitenin bir sonucu olarak yakında buzul haline gelecekti. Başka bir deyişle, Mars yaşamının neden olduğu iklim değişikliği, gezegenin yüzeyini çok erken yaşta yaşanmaz hale getirmeye katkıda bulunmuş olabilir.

Sauterey, “Bu mikropların o zaman karşılaşacağı sorun, Mars’ın atmosferinin temelde ortadan kaybolması, tamamen incelmesi, böylece enerji kaynaklarının yok olması ve alternatif bir enerji kaynağı bulmaları gerekmesiydi.” Dedi. “Buna ek olarak, sıcaklık önemli ölçüde düşerdi ve kabuğun çok daha derinlerine inmek zorunda kalırlardı. Şu an için Mars’ın ne kadar süre yaşanabilir kalacağını söylemek çok zor.”

Yazarlara göre, gelecekteki Mars keşif misyonları cevaplar sağlayabilir, ancak zorluklar devam edecek. Örneğin, Hellas Planitia’yı, Mars tarihinin çok erken dönemlerinde büyük bir kuyruklu yıldızın veya asteroidin çarpmasıyla oyulmuş geniş bir düzlük, geçmiş yaşamın kanıtlarını aramak için özellikle umut verici bir yer olarak tanımlarken, konumun topografyası, Mars’ın tarihinin çok erken bir döneminde, büyük bir kuyruklu yıldız veya asteroidin çarpması sonucu oluşan geniş bir düzlük olarak tanımladılar. Mars’ın en şiddetli toz fırtınaları, bölgeyi otonom bir gezici tarafından keşfedilemeyecek kadar riskli hale getirebilir.

Ancak Sauterey, insanlar Mars’ı keşfetmeye başladığında, bu tür sitelerin gezegene yapılacak gelecekteki görevler için kısa listeye geri dönebileceğini söyledi. Ekip şimdilik araştırmalarını modern Mars’a odaklıyor. NASA’nın Merak gezgini ve Avrupa Uzay Ajansı’nın Mars Express uydusu, atmosferde yüksek metan seviyeleri tespit etti ve bu tür ani artışlar mikrobiyal aktivite dışındaki süreçlerden kaynaklanabilse de, metanojenler gibi yaşam formlarının hayatta kalmış olabileceği merak uyandıran olasılığa izin veriyorlar. Mars’ta izole cepler, derin yeraltı – aksi takdirde düşmanca bir dünyada yabancı yaşam vahaları.