שפלתי דרומי חלבית בתחילת האביב. אשראי תמונה: MSSS / JPL / NASA לחץ להגדלה
הגילויים של מתאן באטמוספרה המרטיאתגרו את המדענים למצוא מקור לגז, הקשור בדרך כלל לחיים בכדור הארץ. מקור אחד שניתן לשלול הוא ההיסטוריה העתיקה: מתאן יכול לשרוד רק 600 שנה באטמוספרה המרטינית לפני שמש אור יהרוס אותה.
אם הריכוז הגלובלי של מתאן במאדים הוא 10 עמודים לבד, אז בממוצע 4 גרם מתאן נהרסים בכל שנייה על ידי אור השמש. המשמעות היא שיש לייצר כ -126 טונות מטאן בכל שנה כדי להבטיח ריכוז קבוע של 10 עמודים לשנייה.
יש סיכוי חיצוני שהמתאן מועבר למאדים על ידי שביטים, אסטרואידים או פסולת אחרת מהחלל. החישובים מראים שמיקרומטריטים עשויים לספק רק 1 קילוגרם מתאן בשנה - הרבה פחות מרמת ההחלפה של 126 טון. שביטים עשויים לספק שבלול ענק של מתאן, אך המרווח בין שביט גדול משפיע על 62 מיליון שנה בממוצע, כך שלא סביר שאף שביט ייתן מתאן במהלך 600 השנים האחרונות.
אם אנו יכולים לשלול משלוח מתאן, אז יש לייצר את המתאן במאדים. אך האם הביולוגיה המקורית או התהליכים אינם קשורים לחיים?
אחוז קטן מהמתאן של כדור הארץ נוצר באמצעות אינטראקציות לא ביולוגיות ("abiogenic") בין פחמן דו חמצני, מים חמים וסלעים מסוימים. יכול להיות שזה קורה במאדים? אולי, אומר ג'יימס ליונס מהמכון לגיאופיזיקה ופיזיקה פלנטרית באוניברסיטת UCLA.
תגובות אלה דורשות רק סלע, מים, פחמן וחום, אך במאדים, מאיפה יגיע החום? פני כדור הארץ קרים מאבן, בממוצע מינוס 63 מעלות צלזיוס. הרי געש יכולים להוות מקור חום. הגיאולוגים חושבים שההתפרצות האחרונה במאדים הייתה לפחות כמיליון שנה - עדכנית מספיק כדי להציע שמאדים עדיין פעילים, ולכן חם עמוק מתחת לפני השטח.
טפטוף של מתאן בממוצע 4 גרם לשנייה יכול להגיע ממקום חם כל כך גיאולוגי. אבל כל נקודה חמה מרטיאית חייבת להיות מבודדת ומעמידה היטב מפני השטח, מכיוון שמערכת ההדמיה לפליטה תרמית במאדים אודיסיאה לא מצאה מיקומים שהם לפחות 15 מעלות צלזיוס חמים יותר מהסביבה. עם זאת, ליונס חושב שעדיין יתכן שגוף עמוק של מאגמה יכול לספק את החום.
במודל מחשב אחד של גיאולוגיה מרדית מפושטת, גוף קירור של מאגמה בעומק של 10 ק"מ, רוחב 1 ק"מ ואורך 10 ק"מ יצר את הטמפרטורה של 375 עד 450 מעלות צלזיוס שמניעה את ייצור המתאן האביוגני ברכסים באמצע האוקיאנוס על כדור הארץ. גוף כזה של סלע לוהט, אומר ליונס, "הוא הגיוני לחלוטין, אין בזה שום דבר מוזר," מכיוון שמאדים כנראה שומר על קצת חום מהיווצרות פלנטרית, כמו כדור הארץ.
"זה מעודד אותנו לחשוב שמדובר בתרחיש מתקבל על הדעת להסבר על מתאן במאדים, ולא היינו רואים את החתימה של הסוללה ההיא (גוף של סלע חם) על פני השטח", אומר ליונס. "זו הזווית שאנו רודפים; זה ההסבר הפשוט והישיר ביותר למתאן שהתגלה. "
אף על פי שאיש אינו יכול לשלול מקורות אביוגניים למתאן במאדים, כאשר אתה מוצא מתאן על פני כדור הארץ, אתה בדרך כלל רואה את עבודתם של מתנוגנים, חיידקים אנאירוביים עתיקים המעבדים פחמן ומימן למתאן. האם מתנוגנים יכולים לחיות על מאדים?
כדי לגלות, טימותי קראל, פרופסור חבר למדעים ביולוגיים באוניברסיטת ארקנסו, החל לגדל חמישה סוגים של מתנוגנים לפני 12 שנה באדמה געשית שנבחרה לדמות אדמה מרטיאנית. כעת הוכח כי מתנוגנים יכולים לשרוד במשך שנים על האדמה הגרגרית, הדלה-מזינה, אם כי כשגדלים בתנאים דמויי מאדים, רק בשני אחוזים מהלחץ האטמוספרי של כדור הארץ, הם הופכים לייבוש ונרדמים לאחר מספר שבועות.
"האדמה נוטה להתייבש והצלחנו למצוא תאים קיימא; הם עדיין חיים, אבל הם כבר לא מייצרים מתאן, "אומר קראל.
מתנוגנים זקוקים למקור יציב של פחמן דו חמצני ומימן. אמנם פחמן דו חמצני שופע במאדים, "מימן הוא סימן שאלה", אומר קראל.
ולדימיר קרסנופולסקי, פרופסור למחקר באוניברסיטה הקתולית של אמריקה בוושינגטון הבירה, גילה 15 חלקים למיליון מימן מולקולרי באטמוספירה של מאדים. יתכן שמימן זה בורח ממקור עמוק בפנים המרטייים בהם מתנוגנים יכולים להשתמש.
אם מתנוגנים נמצאים עמוק בתוך מאדים, גז המתאן שהם מייצרים יעלה לאט לאט אל פני השטח. בסופו של דבר זה יכול היה להגיע למצב של טמפרטורת לחץ בו הוא יתפס בגבישים של קרח ויוצר מתאן הידראט.
"אם הייתה ביוספרה מתחת לפני האדמה, מתאן-hydrat היה תוצאה בלתי נמנעת, אם הדברים יתנהגו כפי שהם מתנהלים על פני כדור הארץ," אומר סטיבן קליפורד מהמכון לונאר ופלנטרי ביוסטון, טקסס.
ויש יתרון שוליים, מוסיף קליפורד. מתאן hydrates, "יהיה שמיכה מבודדת שתפחית באופן משמעותי את עובי האדמה הקפואה על מאדים, מכמה קילומטרים בקו המשווה, אולי פחות מקילומטר." במילים אחרות, מתאן הידראט יאגר הן ראיות לחיים והן מבודד כל חיים שנשארו מטמפרטורות השטח הקרות במיוחד.
אף על פי שהנתונים על תנאים בקילומטר בערך מתחת לפני השטח של מרטיאן אינם קיימים, התמונה הגוברת של המורכבות, הגודל וההתאמה של הביוספרה התת-קרקעית של כדור הארץ בהחלט משפרת את הסיכוי שהחיים מתקיימים בתנאים דומים בתוך מאדים. הביוספרה התת-קרקעית של כדור הארץ מורכבת ברובה ממיקרובים, שחלקם חיים בעומקים, בלחצים ובמצבים כימיים שבעבר נחשבו בלתי-אפשריים לחיים.
עמוק בתוך מאדים עשוי להיות מקום קשה להתפרנס בו, אך מתנוגנים אינם נמלים, אומר קראל. "הם קשוחים, עמידים. העובדה שהם קיימים ככל הנראה מתחילת החיים על כדור הארץ, וממשיכים להיות צורת החיים השולטת מתחת לפני השטח ועמוק באוקיינוסים, פירושה שהם ניצולים, הם מצליחים בצורה מצוינת. "
המקור המקורי: אסטרוביולוגיה של נאס"א
