Güney ovaları erken ilkbaharda buzlu. İmaj kredisi: MSSS / JPL / NASA Ayrıntı için tıklayınız
Mars atmosferindeki metan tespitleri, bilim adamlarını, genellikle Dünya'daki yaşamla ilişkili olan gaz için bir kaynak bulmaya itti. Göz ardı edilebilecek bir kaynak antik tarihtir: Metan, güneş ışığını yok etmeden önce Mars atmosferinde sadece 600 yıl yaşayabilir.
Mars'taki küresel metan konsantrasyonu 10 ppb ise, güneş ışığıyla her saniye ortalama 4 gram metan imha edilir. Bu, 10 ppb'lik sabit bir konsantrasyon sağlamak için her yıl yaklaşık 126 metrik ton metan üretilmesi gerektiği anlamına gelir.
Metanın Mars'a kuyrukluyıldızlar, asteroitler veya uzaydan gelen diğer enkazlar tarafından teslim edilme şansı yoktur. Hesaplamalar, mikrometeoritlerin yılda sadece 1 kilogram metan verebileceğini gösteriyor - 126 tonluk değiştirme seviyesinin çok kısa. Kuyrukluyıldızlar büyük bir metan damlası verebilir, ancak büyük kuyruklu yıldız etkileri arasındaki aralık ortalama 62 milyon yıldır, bu nedenle son 600 yıl içinde herhangi bir kuyruklu yıldızın metan dağıtması olası değildir.
Metan dağıtımını ekarte edebilirsek, metan Mars'ta üretilmelidir. Fakat kaynak biyolojisi veya süreçleri yaşamla ilişkisiz mi?
Dünya'nın metanının küçük bir yüzdesi karbondioksit, sıcak su ve bazı kayaçlar arasındaki biyolojik olmayan (“abiyojenik”) etkileşimlerle yapılır. Bu Mars'ta olabilir mi? Belki de, UCLA'daki Jeofizik ve Gezegen Fiziği Enstitüsü'nden James Lyons diyor.
Bu reaksiyonlar sadece kaya, su, karbon ve ısı gerektirir, ancak Mars'ta ısı nereden gelir? Gezegenin yüzeyi taş soğuktur, ortalama 63 derece C'dir. Volkanlar bir ısı kaynağı olabilir. Jeologlar, Mars'taki en son patlamanın en az 1 milyon yıl önce olduğunu düşünüyor - Mars'ın hala aktif olduğunu ve bu nedenle yüzeyin derinliklerinde sıcak olduğunu düşündürecek kadar yeni.
Saniyede ortalama 4 gramlık bir metan damlası böyle bir jeolojik sıcak noktadan gelebilir. Ancak Mars Odyssey'deki Termal Emisyon Görüntüleme Sistemi çevreden en az 15 derece C daha sıcak bir yer bulamadığından, herhangi bir Mars'ın sıcak noktası derin ve yüzeyden iyi yalıtılmış olmalıdır. Bununla birlikte, Lyons hala derin bir magma gövdesinin ısıyı sağlayabileceğini düşünüyor.
Basitleştirilmiş bilgisayar jeolojisinin bir bilgisayar modelinde, 10 kilometre derinliğinde, 1 kilometre genişliğinde ve 10 kilometre uzunluğunda bir magma soğutma gövdesi, Dünya'daki okyanus ortası sırtlarında abiojenik metan üretimini yönlendiren 375 ila 450 derece C sıcaklığını yarattı. Böyle bir sıcak kaya kütlesi, Lyons diyor ki, “tamamen mantıklı, garip bir şey yok”, çünkü Mars muhtemelen gezegensel oluşumdan, tıpkı Dünya gibi bir miktar ısı tutuyor.
Lyons, “Bunun Mars'ta metanı açıklamak için makul bir senaryo olduğunu düşünmemizi teşvik ediyor ve yüzeydeki o hendek (sıcak kaya gövdesi) imzasını görmeyeceğiz” diyor Lyons. “İzlediğimiz açı bu; tespit edilen metan için en basit, en doğrudan açıklamadır. ”
Kimse Mars'ta metan için abiojenik kaynakları göz ardı edemese de, Dünya'da metan bulduğunuzda, genellikle metanojen, karbon ve hidrojeni metana dönüştüren eski anaerobik mikropların çalışmasını görüyorsunuz. Metanojenler Mars'ta yaşayabilir mi?
Öğrenmek için, Arkansas Üniversitesi'nde biyoloji bilimleri doçenti olan Timothy Kral, 12 yıl önce martian toprağını simüle etmek için seçilen volkanik toprakta beş tip metanojen yetiştirmeye başladı. Artık metanojenlerin tanecikli, düşük besinli topraklarda yıllarca yaşayabildiğini göstermesine rağmen, Mars benzeri koşullarda büyüdüğünde, Dünya'nın atmosferik basıncının sadece yüzde 2'sinde, birkaç hafta sonra kurumuş ve uykuda kalmaktadır.
“Toprak kurumaya eğilimlidir ve canlı hücreler bulabildik; hala yaşıyorlar ama artık metan üretmiyorlar ”diyor Kral.
Metanojenler, sabit bir karbondioksit ve hidrojen kaynağına ihtiyaç duyar. Kral, karbondioksit bol miktarda bulunurken, “hidrojen bir soru işareti” diyor Kral.
Washington D.C.'deki Amerika Katolik Üniversitesi'nde araştırma profesörü olan Vladimir Krasnopolsky, Mars atmosferinde milyonda 15 parça moleküler hidrojen tespit etti. Bu hidrojenin, Mars'ın iç kısmında metanojenlerin kullanabileceği derin bir kaynaktan kaçması mümkündür.
Metanojenler Mars'ın derinliklerinde ise, ürettikleri metan gazı yavaşça yüzeye doğru yükselir. Sonunda, metan hidrat oluşturarak, buz kristallerinde sıkıştığı bir basınç-sıcaklık durumuna ulaşabilir.
Houston, Teksas'taki Ay ve Gezegen Enstitüsü'nden Stephen Clifford, “Bir yüzeyal biyosfer olsaydı, metan hidrat kaçınılmaz bir sonuç olurdu, eğer işler dünyadaki gibi davranıyorsa,” diyor.
Clifford, bunun yan yararı olduğunu da ekliyor. Metan hidratlar, “Mars'ta donmuş zemin kalınlığını ekvatordaki birkaç kilometreden bir kilometreden daha azına düşürecek yalıtkan bir battaniye olurdu.” Başka bir deyişle, metan hidrat hem yaşam kanıtı depolar hem de ultra soğuk yüzey sıcaklıklarından kalan yaşamları yalıtır.
Mars yüzeyinin bir kilometre kadar altındaki koşullara ilişkin veriler mevcut olmasa da, Dünya'nın yeraltı biyosferinin karmaşıklığının, boyutunun ve uyarlanabilirliğinin artan resmi, yaşamın Mars içindeki karşılaştırılabilir koşullarda var olma şansını kesinlikle arttırmaktadır. Dünya'nın yeraltı biyosferi büyük ölçüde mikroplardan oluşuyor, bazıları bir zamanlar yaşam için uygun olmadığı düşünülen derinliklerde, basınçlarda ve kimyasal koşullarda yaşıyor.
Kral'ın derinliklerinde yaşamak için zor bir yer olabilir, ancak metanojenler wimps değildir, diyor Kral. “Sert, dayanıklıdırlar. Muhtemelen Dünya'daki yaşamın başlangıcından beri etrafta olmaları ve yüzeyin altında ve okyanusların derinlerinde baskın yaşam formu olmaya devam etmeleri, hayatta kalanlar oldukları anlamına geliyor, çok iyi yapıyorlar. ”
Orijinal Kaynak: NASA Astrobiyoloji
