I vårt fortsatta sökande efter annat liv i universum, en plats har alltid sett lovande ut — Mars. Det är en stenig planet som jorden, kretsar kring samma stjärna, och på ett avstånd där vatten kunde ha funnits på planeten.

I dag, dock, Mars är en karg ödemark. Allt vatten som den en gång hade på sin yta för hundratals miljoner år sedan är för länge sedan borta, medan dess atmosfär är ett tunt skal av den tjockare barriär den en gång kunde ha varit. Men kunde planeten ha varit värd för liv i det förflutna, och finns det en möjlighet att något liv på Mars har överlevt idag?

Även om vi inte kan svara på de frågorna ännu, vi är närmare än någonsin att ta reda på det. Och med en mängd nya uppdrag vid horisonten, nya ledtrådar börjar dyka upp.

Öknar

På jorden, livet överlever på ett stort antal platser, från Saharas öknar till Antarktis frusna glaciärer. Mars yta idag har likheter med några av dessa platser så om vi kan hitta liv på dessa platser på jorden, kanske det kan vara på Mars också.

Dr. Dirk Schulze-Makuch från Berlins tekniska universitet, Tyskland, koordinerade projektet Habitability of Martian Environments (HOME), som studerade jord insamlad från Atacamaöknen i Sydamerika, och undersökte vilka mikrober som fanns – om några. Resultaten visade att livet var lockande motståndskraftigt.

"Vi visade att även i den hypertorra kärnan, det finns fortfarande aktivt mikrobiellt liv där, ", sade Dr. Schulze-Makuch. "Vi hittade flera överlevnadsmekanismer. Till exempel, vissa mikrober använder vatten direkt från atmosfären, så de behöver inget regn."

Teamet skapade också olika jordar och salta saltlösningar som efterliknade några av förhållandena på Mars. Genom att introducera mikrober i dessa Mars-analoger, de skulle kunna räkna ut vilken typ av liv som skulle kunna överleva under Mars yta idag.

"Vi var mest intresserade av extremofiler (liv som överlever på extrema platser på jorden), ", sade Dr. Schulze-Makuch. "För saltlakeexperimenten använde vi planococcus halocryophilus (en mikrob som kan leva i mycket salta och mycket kalla förhållanden). Vi fann att den hade riktigt hög tolerans."

Även om vi kan härma förhållanden på Mars, dock, vi kan inte exakt replikera dem. Mars yta har mycket högre strålningsnivåer än någonstans på jorden, och det finns mycket mindre vatten tillgängligt på Mars än i de torraste öknarna på jorden.

"Det finns många mikrober som förvånansvärt nog kan överleva under förhållanden som närmar sig Mars, " sade Dr. Schulze-Makuch. "Men du skulle behöva testa på Mars för att vara helt säker."

Vatten

Att förstå hur mycket vatten som fanns på Mars tidigare är avgörande för att veta dess potentiella beboelighet. Vi vet att på jorden, nästan överallt där vi hittar vatten finner vi liv. Så om Mars en gång var mycket våtare än den är idag, chanserna för beboelighet ökar avsevärt.

Vi har hittat bevis för forntida vatten på Mars på en mängd olika platser. NASA:s Curiosity-rover kan ha hittat en gammal sjöbädd, medan Mars norra halvklot en gång tycks ha innehållit ett stort hav. Nu vill forskare ta dessa studier ännu längre.

Dr. Alberto Fairén från det spanska astrobiologicentret i Madrid, Spanien, koordinerar ett projekt som heter MarsFirstWater. Detta projekt syftar till att ta reda på hur mycket vatten som kan ha varit på Mars under dess första miljarder år, om detta var flytande vatten eller is, hur länge det var där, och var det var.

Med hjälp av data från tidigare, närvarande, och framtida Mars-uppdrag, både på jorden och på själva Mars – som NASA:s kommande Perseverance-rover, planeras att lanseras i juli 2020, och Europas Rosalind Franklin rover, planeras för lansering 2022 – projektet syftar till att rekonstruera och kartlägga ytan på forntida Mars som aldrig förr.

"För mellan 4,5 och 3,5 miljarder år sedan, Mars tros ha haft en aktiv ythydrosfär som inkluderade glaciärer, floder, sjöar, delta, och kanske till och med ett halvklotformat hav lika stort som Medelhavet, sa doktor Fairén.

Den framväxande bilden av tidiga Mars, han säger, antyder att dess somrar liknade vintrarna på Island och dess vintrar liknade vintrar i Antarktis.

Avskalad

En tidigare studie från Dr Fairén, kallas IcyMARS, drog slutsatsen att forntida Mars kan ha varit kallare än vad folk trodde, men fortfarande tillräckligt våt för att vara beboelig. Någon gång i dess historia, detta vatten avlägsnades sedan från Mars när planetens kärna kyldes av okänd anledning, och dess atmosfär blåstes bort av solvinden.

"Som ett resultat, Mars förvandlade (till) den extremt kalla planet den är idag, sa doktor Fairén.

MarsFirstWater kommer att leta efter alla biomarkörer som mikrobiella lipider på Mars som kan vara bevis på att liv en gång överlevt i denna mer beboeliga gamla lokal. Kontrollera de kemiska processer som ägde rum på Mars stenar, till exempel, kunde berätta hur mycket flytande vatten som fanns, låt oss ta reda på vilken typ av liv som kunde ha överlevt där. Projektet kommer också att leta efter biomarkörer i Mars geologiska rekord som liknar de som produceras av mikrober på jorden.

Redan laget har några tidiga resultat. De har funnit att vissa mikrobtyper som finns på jorden kan hindra vatten på Mars från att frysa till is på grund av deras biologiska processer, medan vissa tecken på forntida liv kunde finnas kvar i våta leror under Mars-ytan idag som kunde studeras av rovers.

Nästa fas i sökandet efter liv på Mars kommer att sammanföra alla dessa ledtrådar och använda data från kommande uppdrag för att leta efter nya tecken på liv. "Vi vet redan att Mars var beboelig, sade doktor Fairén. Nästa fråga att svara på är om det verkligen var bebott.

Uthållighet och ExoMars kanske inte räcker till; ett livsupptäcktsuppdrag som kan ta prov på Mars direkt för tecken på liv kan istället behövas för att veta säkert. Men det råder ingen tvekan om att ett svar på en av vår tids största frågor är inom räckhåll.

"Vi vet att miljöförhållandena på Mars tidigt var beboeliga, sade Dr Schulze-Makuch. Det fanns sjöar, hav, det regnade. Det kunde ha funnits liv."