Saltet marsvann kan ha nok oksygen til å støtte livet

Lommer med saltvann like under Mars -overflaten kan inneholde nok oksygen til å støtte liv - noen steder, selv komplekse flercellede liv som svamper, antyder en ny studie. (Bildekreditt: NASA/JPL-Caltech)

Saltvann begravet like under Mars -overflaten kan ha nok oppløst oksygen til å støtte mikrober, og kanskje til og med enkelt dyreliv som svamper noen steder, antyder en ny studie.

Denne overraskende konklusjonen kan hjelpe omforme forskernes forståelse av Red Planet er beboelig , både fortid og nåtid, sa studielagets medlemmer.

'Vi lever i spennende tider,' sa hovedforfatter Vlada Stamenković, forsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, California. 'Spesielt ettersom det fortsatt er så mye mer arbeid som trengs for å bedre forstå Mars' habitat, håper jeg at dette skaper spenning i det [vitenskapelige] samfunnet, i verden, for å tenke på Mars som et potensielt sted for liv å eksistere, kanskje til og med i dag. ' [ The Search for Life on Mars (A Photo Timeline) ]

Vann under jorden

Vann rant liberalt over Mars 'røde skitt i den gamle fortiden, slik observasjoner fra romfartøyer som NASAs vikingbaner, Mars Reconnaissance Orbiter og Curiosity, Spirit og Opportunity -rovere har vist. Mange forskere tror faktisk at den røde planeten til og med inneholdt hav for milliarder av år siden.

Dette overflatevannet forsvant for lenge siden, etter at Mars mistet mesteparten av atmosfæren og gikk over til den kalde, tørre verden som vi kjenner i dag. Men forskere tror at noen våte ting sannsynligvis vedvarer under jorden til i dag - i dypt begravede akviferer så vel som i salte saltlake lommer, hvorav noen kan ligge like under overflaten.

For eksempel tror noen forskere at de sesongmessige mørke striper på Mars, kjent som tilbakevendende slope lineae, er forårsaket av flukten av slike saltlaker, som kan forbli flytende ved mye lavere temperaturer enn 'rent' vann på grunn av saltinnholdet.

De mørke stripene på noen marsbakker kjent som tilbakevendende slope lineae - avbildet her av NASAs Mars Reconnaissance Orbiter - kan skyldes salt flytende vann, tror noen forskere. Den røde planeten kan ha lommer med oksygenrike saltlake like under overflaten.(Bildekreditt: NASA/JPL-Caltech/Univ. Of Arizona)

Stamenković og hans kolleger modellerte oksygenholdende potensial til saltvannsreservoarer nær overflaten, og beregnet hvor mye oppløst O2 de kunne inneholde på forskjellige steder rundt Mars-kloden.

Dette er et interessant astrobiologisk spørsmål. Livet som vi kjenner det trenger ikke nødvendigvis oksygen; de tidligste jordorganismene var tross alt anaerobe, det samme er en stor del av planetens moderne mikrobielle mangfold. Men oksygen er en så rik energikilde at tilgjengeligheten muliggjør mange interessante evolusjonære veier, for eksempel fremveksten av komplekse plante- og dyreliv. (Nesten alle kjente flercellede arter her på jorden puster oksygen på en eller annen måte.)

Forskerne fant at Mars saltlake kunne inneholde mye oksygen - nok til å støtte aerobt mikrobielt liv stort sett overalt, hvis kravene til disse hypotetiske Mars -insektene gjenspeiler kravene til jorden. Og modellene viste at oppløst oksygenkapasitet varierer sterkt både over tid og fra sted til sted, fordi det avhenger av temperatur og i mindre grad trykk. (Den tidsmessige variasjonen er knyttet til endringer i Mars 'skråhet - vippingen av rotasjonsaksen.)

Kaldere temperaturer fremmer større oksygeninnføring i saltlake. Så, spesielt frigide lommer i nærheten av marspolene kan potensielt være oksygenrike nok til å støtte komplekse flercellede organismer som svamper, bestemte forskerne. Slike 'aerobe oaser' kan være vanlige i dag over 67,5 grader nordlig breddegrad og under 72,5 grader sørlig breddegrad. [ Bilder: Søket etter vann på Mars ]

Astrobiologer bør derfor ikke snu nesen i ekstremt kalde miljøer bare fordi de relativt varme har en tendens til å være bedre for livet slik vi kjenner det her på jorden, sa Stamenković.

'Hvert miljø har sine egne fordeler og ulemper,' sa han til guesswhozoo.com.

Sporer søket

Det er noen observasjonsbevis for å sikkerhetskopiere de nye modelleringsresultatene, sa studielagets medlemmer. For eksempel har Curiosity-roveren oppdaget manganoksider under utforskningen av Mars '154 kilometer brede Gale-krater.

Det krever mye oppløst oksygen for å produsere disse mineralene, sa Stamenković. Her på jorden, la han til, manganoksider dannet først etter at O2 begynte å vedvare i atmosfæren for omtrent 2,5 milliarder år siden - en milepæl kjent som Great Oxygenation Event (GOE).

'Modellen vår sier at [manganoksyddannelse] er mulig på Mars, på grunn av det brune miljøet og de lave temperaturene,' sa Stamenković.

GOE var knyttet til økningen av oksygen fotosyntese , som produserer praktisk talt alt oksygen i jordens luft i dag. Det er bare en liten mengde abiotisk produsert oksygen i Mars 'luft, men det betyr ikke at ingen av tingene kan gjøre det til begravde saltlake. For eksempel, i tillegg til sporet atmosfærisk oksygen, kan stråling som sendes ut av radioaktive elementer i Mars -bergarter splitte vannmolekyler i deres bestanddeler hydrogen og oksygen, sa Stamenković.

Faktisk kan radiolys og/eller andre prosesser ha vært viktige aktører i nesten hele den røde planets historie, noe som økte muligheten for at Mars liv -hvis det noen gang dukket opp-har hatt tilgang til energirikt oksygen i milliarder av år. Og det samme kan være sant på andre verdener med kjølige beboelige miljøer, for eksempel de nedgravde havmånene Europa og Enceladus (som går i bane rundt henholdsvis Jupiter og Saturn), sa Stamenković.

'Det er så mange abiotiske måter å lage små, men tilstrekkelige mengder oksygen på, som ved de kaldere temperaturene kan absorberes effektivt, og faktisk kan utløse evolusjon på en annen måte enn vi fikk på jorden,' sa han. 'Dette er alt hypotetisk, men verdt å utforske.'

Både NASA og European Space Agency (i samarbeid med Russland) har som mål å skyte opp livjaktrovere mot Mars i 2020 . Men begge disse robotene vil jakte på tegn på tidligere liv. Det siste, og så langt eneste, romfartøyet som lette etter dagens Røde Planet-organismer på overflaten på Mars var NASAs tvillinglandinger Viking 1 og Viking 2, som rørte seg i 1976.

Stamenković skulle ønske at det endret seg, og han sa at han håper den nye studien - som ble publisert online i dag (22. oktober) i tidsskriftet Naturgeovitenskap - gir litt fart i den retningen.

'Det er fortsatt så mye om Mars' habitat som vi ikke forstår, og det er lenge siden å sende et annet oppdrag som tar for seg spørsmålet om underjordisk vann og potensielt eksisterende liv på Mars, og ser etter disse signalene, 'sa han.

Mike Walls bok om jakten på fremmede liv, ' Der ute , ' blir utgitt 13. november av Grand Central Publishing. Følg ham på Twitter @michaeldwall . Følg oss @Spacedotcom eller Facebook . Opprinnelig publisert den guesswhozoo.com .