Nya vetenskapsuppdrag och resultat för sökandet efter liv närmare hemmet, och forskare vid Centrum för Astrofysik | Harvard &Smithsonian (CfA) och Florida Institute of Technology (FIT) kan ha listat ut hur man kan avgöra om livet lurar – eller lurar – djupt under Mars yta, månen, och andra steniga föremål i universum.

Medan sökandet efter liv vanligtvis fokuserar på vatten som finns på ytan och i atmosfären av föremål, Dr Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. professor i vetenskap vid Harvard och CfA-astronom, och Dr. Manasvi Lingam, biträdande professor i astrobiologi vid FIT och CfA astronom, tyder på att frånvaron av ytvatten inte utesluter potentialen för liv någon annanstans på ett stenigt föremål, som djupt inne i biosfären under ytan.

"Vi undersökte om förhållanden som är mottagliga för liv kunde existera djupt under ytan av steniga föremål som Månen eller Mars någon gång i deras historia och hur forskare kan gå tillväga för att leta efter spår av tidigare liv under ytan på dessa föremål, sade Lingam, huvudförfattaren till forskningen. "Vi vet att dessa sökningar kommer att vara tekniskt utmanande, men inte omöjligt."

En utmaning för forskarna var att fastställa potentialen för förekomsten av vatten där det inte verkar finnas något. "Ytvatten kräver en atmosfär för att upprätthålla ett ändligt tryck, utan vilken flytande vatten inte kan existera. Dock, när man flyttar till djupare områden, de övre skikten utövar tryck och tillåter således i princip förekomsten av flytande vatten, sade Lingam. Till exempel, Mars har för närvarande inga långvariga vattenmassor på sin yta, men det är känt att det har underjordiska sjöar."

Forskningen analyserar "tjockleken" av den underjordiska regionen - där vatten och liv i princip kan existera - av de närliggande steniga objekten, och om de höga trycken däri helt och hållet skulle kunna utesluta liv. Enligt Loeb, svaret är förmodligen inte. "Både månen och Mars saknar en atmosfär som skulle tillåta flytande vatten att existera på deras ytor, men de varmare och trycksatta områdena under ytan kan tillåta livets kemi i flytande vatten."

Forskningen kom också fram till en gräns för mängden biologiskt material som kan finnas i djupa underjordiska miljöer, och svaret, fastän liten, är förvånande. "Vi fann att gränsen för biologiskt material kan vara några procent av jordens underjordiska biosfär, och tusen gånger mindre än jordens globala biomassa, sa Loeb, och tillägger att kryofiler – organismer som trivs i extremt kalla miljöer – inte bara skulle kunna överleva, men också multiplicera, på till synes livlösa steniga kroppar. "Extremofila organismer kan växa och fortplanta sig vid låga minusgrader. De finns på platser som är permanent kalla på jorden, såsom polarområdena och djuphavet, och kan också existera på månen eller Mars."

När det gäller att söka efter liv under ytan på månen och Mars, forskarna konstaterar att det inte kommer att bli lätt, kräver sökkriterier och maskiner som ännu inte används på någon av angränsande organ. "Det finns många kriterier involverade i att bestämma de mest optimala platserna att jaga efter tecken på liv, ", sa Lingam. "Några som vi har tagit hänsyn till för underjordiska sökningar inkluderar borrning nära ekvatorn där den underjordiska biosfären är belägen närmare ytan, och söker geologiska hotspots med högre temperaturer." Loeb tillade att när det gäller maskiner, "Vi måste kunna borra tiotals kilometer under Mars yta, och utan att geologisk aktivitet exponerar dessa djupa lager, vi kommer inte att kunna utforska dem."

Utmaningarna, dock, menar inte att det är omöjligt att hitta liv i den underjordiska biosfären av en stenig kropp, även inom en snar framtid. "Borrning kan vara möjlig inom ramen för Artemis-programmet för att etablera en hållbar bas på månen till 2024. Man kan föreställa sig robotar och tunga maskiner som kommer att borra djupt under månens yta på jakt efter liv, precis som vi gör när vi letar efter olja på jorden, sa Loeb, och tillägger att om framtida uppdrag till Mars och månen upptäcker liv under ytan, samma principer skulle kunna tillämpas på uppdrag på väg mycket längre bort. "Vår studie sträcker sig till alla objekt där ute och antyder faktiskt att den beboeliga zonen är mycket större än vad man traditionellt tror, eftersom vetenskapen för närvarande endast betraktar liv på objektets yta."

Forskningen publiceras i The Astrofysiska tidskriftsbrev .