När NASA:s Perseverance-rover börjar sitt sökande efter forntida liv på Mars yta, en ny studie tyder på att Mars-underytan kan vara ett bra ställe att leta efter möjligt nuvarande liv på den röda planeten.

Studien, publiceras i tidskriften Astrobiologi , tittade på den kemiska sammansättningen av meteoriter från Mars – stenar som sprängdes bort från Mars yta som så småningom landade på jorden. Analysen fastställde att dessa stenar, om i konsekvent kontakt med vatten, skulle producera den kemiska energi som behövs för att stödja mikrobiella samhällen liknande de som överlever i jordens obelysta djup. Eftersom dessa meteoriter kan vara representativa för stora delar av Marsskorpan, fynden tyder på att mycket av Mars under ytan kan vara beboelig.

"Den stora implikationen här för vetenskapen om utforskning under ytan är att var du än har grundvatten på Mars, det finns en god chans att du har tillräckligt med kemisk energi för att stödja mikrobiellt liv under ytan, sa Jesse Tarnas, en postdoktor vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory som ledde studien samtidigt som han avslutade sin Ph.D. vid Brown University. "Vi vet inte om livet någonsin startade under Mars yta, men om det gjorde det, vi tror att det skulle finnas gott om energi där för att upprätthålla det ända fram till idag."

Under de senaste decennierna, forskare har upptäckt att jordens djup är hem för en stor biom som finns till stor del separerad från världen ovanför. Saknar solljus, dessa varelser överlever genom att använda biprodukter från kemiska reaktioner som uppstår när stenar kommer i kontakt med vatten.

En av dessa reaktioner är radiolys, som uppstår när radioaktiva ämnen i bergarter reagerar med vatten som fångas i porer och sprickrum. Reaktionen bryter vattenmolekyler i deras beståndsdelar, väte och syre. Det frigjorda vätet löses i det återstående grundvattnet, medan mineraler som pyrit (fool's gold) suger upp fritt syre för att bilda sulfatmineraler. Mikrober kan få i sig det lösta vätet som bränsle och använda syret som finns bevarat i sulfaterna för att "bränna" det bränslet.

På platser som Kanadas Kidd Creek Mine, dessa "sulfatreducerande" mikrober har hittats levande mer än en mil under jorden, i vatten som inte sett dagens ljus på mer än en miljard år. Tarnas har arbetat med ett team som leds av Brown University professor Jack Mustard och professor Barbara Sherwood Lollar från University of Toronto för att bättre förstå dessa underjordiska system, med ett öga mot att leta efter liknande livsmiljöer på Mars och på andra ställen i solsystemet. Projektet, kallad Earth 4D:Subsurface Science and Exploration, stöds av Canadian Institute for Advances Research.

För denna nya studie, forskarna ville se om ingredienserna för radiolysdrivna livsmiljöer kunde finnas på Mars. De hämtade data från NASA:s Curiosity-rover och andra rymdfarkoster i omloppsbana, samt sammansättningsdata från en svit av marsmeteoriter, som är representativa för olika delar av planetens skorpa.

Forskarna letade efter ingredienserna för radiolys:radioaktiva ämnen som torium, uran och kalium; sulfidmineraler som kan omvandlas till sulfat; och bergenheter med tillräckligt porutrymme för att fånga upp vatten. Studien fann att i flera olika typer av marsmeteoriter, alla ingredienser finns i tillräcklig mängd för att stödja jordliknande livsmiljöer. Detta gällde särskilt regolitbreccia - meteoriter som kommer från jordskorpan som är mer än 3,6 miljarder år gamla - som visade sig ha den högsta potentialen för livsuppehållande. Till skillnad från jorden, Mars saknar ett plattektoniksystem som ständigt återvinner jordskorpan. Så dessa gamla terränger förblir i stort sett ostörda.

Forskarna säger att fynden hjälper till att motivera ett prospekteringsprogram som letar efter tecken på dagens liv i Mars-underytan. Tidigare forskning har hittat bevis på ett aktivt grundvattensystem på Mars tidigare, forskarna säger, och det finns anledning att tro att grundvatten finns idag. En ny studie, till exempel, lyfte möjligheten att en underjordisk sjö lurar under planetens södra inlandsis. Denna nya forskning tyder på att varhelst det finns grundvatten, det finns energi för livet.

Tarnas och Mustard säger att även om det säkerligen finns tekniska utmaningar involverade i utforskning under ytan, de är inte så oöverstigliga som folk kanske tror. En borroperation skulle inte kräva "en oljerigg i Texas-storlek, " Senap sa, och de senaste framstegen inom små borrsonder kan snart sätta Mars-djupen inom räckhåll.

"Underytan är en av gränserna i Mars-utforskningen, Senap sa. "Vi har undersökt atmosfären, kartlade ytan med olika våglängder av ljus och landade på ytan på ett halvdussin platser, och det arbetet fortsätter att berätta så mycket om planetens förflutna. Men om vi vill tänka på möjligheten av dagens liv, underytan kommer absolut att vara där handlingen är."