Искате ли да намерите живот на Марс? Погледнете дълбоко под земята

Пъстър и многопластов куб със сини зони между слоевете, на черен фон.

Илюстрация в разрез, изобразяваща подземни езера на Марс. Изследванията показват, че тези подземни езера или водоносни хоризонти – образувани от топенето на лед дълбоко под повърхността – биха били най-добрите места за съществуване на живот на планета, студена като Марс. Те могат също да помогнат за обяснението на противоречиви сценарии на топъл, влажен ранен Марс срещу по-студения Марс, който виждаме днес. Изображение чрезТОВА/ Medialab.


Ако някога имаше живот на Марс, къде би бил той? Кое би било най-доброто място да потърсите доказателства за марсиански живот, независимо дали това е древен вкаменен живот или все още живи микроби? Както предполагат много учени, отговорът може да е под земята, където условията са по-топли и може да са по-влажни. Сега ново проучване -обявеноот университета Rutgers в Ню Джърси на 2 декември 2020 г. – разширява тази идея. Това предполага, че регионът, който най-вероятно ще съдържа такива доказателства, е на няколко мили под повърхността на Марс, където геотермалната топлина (геотермална енергия) може да разтопи подземните ледени покривки.

Новоторецензиран от партньорихартията бешепубликуванивНаучни постиженияна 2 декември 2020г.


От хартията:

При обяснението на обширни доказателства за минала течна вода, дебатът за това дали Марс е бил предимно топъл и влажен или студен и сух 4 милиарда години (Га) преди това продължи от десетилетия. Яркостта на слънцето беше с ~30% по-ниска преди 4 Ga; по този начин повечето модели на марсиански климат се борят да повишат средната повърхностна температура над точката на топене на водата.Базално топенеледените покривки могат да помогнат за разрешаването на този парадокс. Моделирахметоплофизиченеволюция на леда и оценка на геотермалния топлинен поток, необходим за производството на стопена вода на студен, сух Марс. След това анализирахмегеофизичниигеохимиченданни, показващи, че базалното топене би било възможно на Марс преди 4 Ga. Ако Марс беше топъл и влажен преди 4 Ga, тогава геотермалния поток дори щеше да се запазихидротермалнадейност. Независимо от действителното естество на древния марсиански климат, подземната повърхност би била най-обитаемият регион на Марс.

Лунните календари за ForVM 2021 вече са налични! Правят страхотни подаръци. Поръчай сега. Бързо!

Разделено изображение с червена, безплодна планета отляво и планета с океан отдясно.

Ранният Марс винаги ли е бил студен, с по-голямата част от водата си под земята (вляво) или някога е бил топъл и влажен? Противоречивите доказателства и за двете все още не са разрешени, но новото проучване може да помогне да се отговори най-накрая на този дългогодишен въпрос. Изображение чрез НАСА/ Център за космически полети на Годард/Метеорологичният канал.


Две дълги правоъгълни кутии с етикети и насочени нагоре стрелки, показващи топлинния поток.

Схематично представяне на топъл и влажен ранен Марс (вляво) и студен, сух ранен Марс (вдясно). Изображение чрез Ojha et al./Научни постижения.

Констатациите имат преки последици за възможността за живот на Марс, минал или настоящ, и могат също така да помогнат на учените най-накрая да помирят двата противоположни сценария на ранен Марс, независимо дали е бил топъл и влажен, или по-студен и по-сух (или нещо между тях). Като водещ авторЛужендра Оджав университета Рутгерс-Ню Брънсуик,заяви:

Дори ако парниковите газове като въглероден диоксид и водна пара се изпомпват в ранната марсианска атмосфера в компютърни симулации, климатичните модели все още се борят да поддържат дългосрочно топъл и влажен Марс. Аз и моите съавтори предлагамепарадокс на слабото младо слънцеможе да бъде съгласувано, поне частично, ако Марс е имал висока геотермална топлина в миналото си.

Знаем, че Марс е бил много по-влажен в миналото, с езера и реки, а може би дори с океан. Но повечето климатични модели все още предполагат, че планетата е била по-студена и по-суха от това. Ако Марс имаше достатъчно топлина под земята, това би могло да помогне да се обясни парадокса, дори ако планетата е била студена на повърхността поради по-слабото слънце по това време, преди около 4 милиарда години.


Настоящите данни показват, че Марс е имал изобилие от течна вода на повърхността си преди 4,1 милиарда до 3,7 милиарда години (Ноакянепоха). В този нов сценарий вода би могла да се получи чрез топене на лед под повърхността, порадирадиоактивен разпад. Елементи катоуран,торий, икалийсе знае, че правят това на скалисти планети, включително Земята. Дори повърхността да беше по-студена, дълбоко долу все пак можеше да има достатъчно топлина, за да разтопи леда.

Усмихнат мъж с брада и висулка на врата.

Lujendra Ojha от Rutgers University-New Brunswick, водещ автор на новото изследване. Изображение чрезInstagram.

Този процес вероятно би бил подобен на подледниковите езера в районите наЗападен антарктически леден покрив, канадската Арктика и Гренландия.Езерото Востокв Антарктида е добър пример за едно от тези езера.Сондажни експедицииот руски учени в тъмното подземно езеро са открили микроскопичен живот в ледените слоеве близо до течната вода. Допълнителен анализ показа, че езерото Восток съдържаразнообразен набор от микроби, както и някои многоклетъчни организми.

И така, възможно ли е подобно нагряване действително да е било възможно през ерата на Ноак на Марс? Изследователите казват да, като казват, че необходимите условия биха били повсеместни.


След като Марс загуби своето магнитно поле и по-голямата част от атмосферата си, би станало невъзможно течната вода да остане на повърхността. Но лесно можеше да се запази под повърхността, на все по-големи дълбочини. Оджа каза:

На такива дълбочини животът би могъл да се поддържа от хидротермална (топлинна) активност и реакции скала-вода. Така че подземната повърхност може да представлява най-дълго живеещата обитаема среда на Марс.

Ако някога са съществували микроби на Марс на повърхността или близо до повърхността, те вероятно биха се оттеглили по-дълбоко под земята, където все още е била налична течна вода. Следователно има смисъл всички следи от този живот да са далеч под повърхността, където са защитени от суровата ултравиолетова радиация на слънцето.

Възможността за живот в подземни ниши, където е била или е налична вода, придобива допълнително значение с откриването на това, което изглежда, че са подземни езера на Марс в момента. Theпървияте открита отМарс Експресорбитален апарат през 2018 г., под южната полярна шапка, ссъобщени още тримаблизо до него миналия октомври. Тези езера, подобни на тези в полярните региони на Земята, са студени и вероятно много солени, но все пак могат потенциално да поддържат някои видове микроорганизми. Констатацията навсякаквитечната вода на Марс днес е вълнуваща от гледна точка на възможен живот, тъй като повърхността сега е толкова негостоприемна.

Черно-бели хоризонтални линии с къса хоризонтална синя ивица, обозначени елементи.

Радарно изображение от Mars Express през 2018 г., показващо първото открито най-голямо езеро под южния полюсен лед. Подобни подземни езера, създадени от топенето на лед, биха били най-добрите места за съществуване на марсиански живот, според новото проучване. Изображение чрезТОВА/ NASA / JPL / ASI / Univ. Rome / R. Orosei et al. 2018 г.

Езерата под южната полярна шапка вероятно се поддържат течни от соли, тъй като на това място има малко или никаква геотермална топлина. Но може ли да има други, може би на места близо до вулкани, където все още може да има някаква латентна топлина, останала от времето, когато планетата е била силно геоложки активна? И наистина, сега има доказателства за някаква вулканична активност, която все още се случва под повърхността на Марс.

Ако някое от тези езера не есъщосолени, те може да са идеални местообитания за микроби, точно както са предположили изследователите от Rutgers. Възможността да ги пробвате обаче все още е далеч в бъдещето, за съжаление. Но в търсенето на живот те може да са просто мястото, където бъдещите изследователи удрят биологично злато.

В крайна сметка: Ново проучване предполага, че най-доброто място за търсене на доказателства за живот на Марс е мили под земята, където геотермалната топлина стопи подземния лед.

Източник: Производство на подземни води от геотермално отопление на ранен Марс и последици за ранната марсианска обитаемост

Чрез университета Rutgers