Mars biosfärmotor. a, Den zonmässigt genomsnittliga Mars-höjden från MOLA8 visar hur bildandet av den planetariska jordskorpans dikotomi har drivit hydrologi och energiflöde genom geologisk tid, skapa båda förutsättningarna för livets ursprung, bildandet av livsmiljöer, och spridningsvägar. Även om förhållandena inte tillåter ihållande ytvatten i nutid, nyligen genomförd vulkanisk aktivitet och vattenreservoarer under ytan kan upprätthålla livsmiljöer och spridningsvägar för en befintlig biosfär. Ursprunget till metanutsläppen är fortfarande gåtfull, deras rumsliga fördelning överlappar med områden av magma och vatten/is-ansamlingar vid höglandet/låglandets gräns. b, Unga vulkaner i Coprates Chasma, Valles Marineris beräknas vara 200-400 miljoner år gammal av Brož et al. (2017). c, Regioner av subglacialt vatten (blått) detekterade vid basen av de sydpolära skiktade avlagringarna av Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) instrument. ). Kredit:(b) NASA-JPL/MRO-University of Arizona (c) Lauro et al., (2020)
I en kommentar publicerad idag i Natur astronomi, Dr Nathalie Cabrol, Direktör för Carl Sagan Center for Research vid SETI Institute, utmanar antaganden om möjligheten av modernt liv på Mars som innehas av många i det vetenskapliga samfundet.
När Perseverance-rovern ger sig ut på en resa för att söka tecken på forntida liv i den 3,7 miljarder år gamla Jezero-kratern, Cabrol har en teori om att inte bara liv kan finnas kvar på Mars idag, men det kan också vara mycket mer utbrett och tillgängligt än man tidigare trott. Hennes slutsatser är baserade på år av utforskning av tidiga Mars-analoger i extrema miljöer i det chilenska altiplano och Anderna finansierat av NASA Astrobiology Institute. Det är viktigt, hon argumenterar, att vi betraktar mikrobiell beboelighet på Mars genom linsen av ett 4 miljarder år gammalt miljökontinuum snarare än genom frusna miljöögonblicksbilder som vi brukar göra. Det är också viktigt att komma ihåg att med alla jordnära standarder, Mars blev väldigt tidigt en extrem miljö.
I extrema miljöer, medan vatten är ett väsentligt tillstånd, det är långt ifrån tillräckligt. Vad betyder mest, Cabrol säger, det är hur extrema miljöfaktorer som en tunn atmosfär, UV-strålning, salthalt, torka, temperaturfluktuationer och många fler interagerar med varandra, inte bara vatten. "Du kan gå på samma landskap i flera kilometer och inte hitta något. Sedan, kanske för att lutningen ändras med en bråkdel av en grad, markens struktur eller mineralogi är annorlunda eftersom det finns mer skydd mot UV, helt plötsligt, livet är här. Det som är viktigt i extrema världar för att hitta liv är att förstå mönstren som blir resultatet av dessa interaktioner." Följ vattnet är bra. Följ mönstren är bättre.
Denna interaktion låser upp livets distribution och överflöd i dessa landskap. Det gör det inte nödvändigtvis lättare att hitta, eftersom de sista tillflyktsorterna för mikrober i extrema miljöer kan vara i mikro- till nanoskala i sprickorna i kristaller. Å andra sidan, observationer gjorda i jordlevande analoger tyder på att dessa interaktioner avsevärt utökar det potentiella territoriet för modernt liv på Mars och skulle kunna föra det närmare ytan än länge teoretiserat.
Om Mars fortfarande hyser liv idag, vilket Cabrol tror att det gör, för att hitta det måste vi anta Mars som en biosfär. Som sådan, dess mikrobiella habitatfördelning och överflöd är nära kopplade inte bara till var livet teoretiskt skulle kunna överleva idag utan också där det kunde spridas och anpassa sig över hela planetens historia, och nycklarna till den spridningen ligger i tidig geologisk tid. Före övergången Noachian/Hesperian, 3,7-3,5 miljarder år sedan, floder, hav, vind, dammstormar skulle ha tagit den överallt på planeten. "Viktigt, spridningsmekanismer finns fortfarande idag, och de förbinder det djupa inre med underytan, " säger Cabrol.
Men en biosfär kan inte fungera utan en motor. Cabrol föreslår att motorn för att upprätthålla modernt liv på Mars fortfarande existerar, att den är över 4 miljarder år gammal och migrerade utom synhåll idag, underjordiska.
Om detta stämmer, dessa observationer kan modifiera vår definition av vad vi kallar "speciella regioner" för att inkludera interaktionen mellan extrema miljöfaktorer som ett kritiskt element, en som potentiellt utökar deras distribution på ett betydande sätt och som kan få oss att tänka om hur vi ska närma oss dem. Problemet, här, säger Cabrol, är att vi ännu inte har de globala miljödata i en skala och upplösning som har betydelse för att förstå modern mikrobiell beboelighet på Mars. Eftersom mänsklig utforskning ger oss en deadline för att hämta orörda prover, Cabrol föreslår alternativ för sökandet efter existerande liv, inklusive den typ av uppdrag som kan uppfylla mål som är avgörande för astrobiologi, mänsklig utforskning, och planetskydd.
