Het leven gedijde misschien op het vroege Mars, totdat het de klimaatverandering veroorzaakte die zijn ondergang veroorz

[univers]

Onderzoekers van de afdeling Ecologie en Evolutionaire Biologie van UArizona simuleerden de omstandigheden die hypothetische levensvormen 4 miljard jaar geleden op Mars zouden hebben aangetroffen, toen vloeibaar water waarschijnlijk in overvloed aanwezig was op de rode planeet. Krediet: ESO/M. Kornmesser

Als er ooit leven op Mars was geweest - en dat is een enorme "als" - omstandigheden tijdens de kinderschoenen van de planeet zouden dit hoogstwaarschijnlijk hebben ondersteund, volgens een onderzoek onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Arizona.

Droog en extreem koud, met een ijle atmosfeer , is het uiterst onwaarschijnlijk dat de huidige Mars enige vorm van leven aan de oppervlakte in stand zal houden. Maar 4 miljard jaar geleden was de kleinere, rode buur van de aarde misschien veel gastvrijer, volgens de studie, die is gepubliceerd in Nature Astronomy .

De meeste Mars-experts zijn het erover eens dat de planeet begon met een atmosfeer die veel dichter was dan nu. Rijk aan koolstofdioxide en waterstof, zou het waarschijnlijk een gematigd klimaat hebben gecreëerd waarin water kon stromen en mogelijk microbieel leven kon gedijen, volgens Regis Ferrière, een professor aan de afdeling Ecologie en Evolutionaire Biologie van UArizona en een van de twee senior auteurs op papier.

De auteurs beweren niet dat er leven bestond op het vroege Mars, maar als dat wel het geval was, zei Ferrière, "toont onze studie aan dat ondergronds, vroeg Mars zeer waarschijnlijk bewoonbaar zou zijn geweest voor methanogene microben."

Het is bekend dat dergelijke microben, die hun brood verdienen door chemische energie uit hun omgeving om te zetten en methaan als afvalproduct vrij te geven, voorkomen in extreme habitats op aarde, zoals hydrothermale ventilatieopeningen langs scheuren in de oceaanbodem. Daar ondersteunen ze hele ecosystemen die zijn aangepast aan verpletterende waterdruk, bijna-vriestemperaturen en totale duisternis.

Het onderzoeksteam testte een hypothetisch scenario van een opkomend Mars-ecosysteem door gebruik te maken van ultramoderne modellen van de korst, atmosfeer en klimaat van Mars, in combinatie met een ecologisch model van een gemeenschap van aardachtige microben die koolstofdioxide en waterstof metaboliseren.

Op aarde zit de meeste waterstof vast in water en komt het niet vaak alleen voor, behalve in geïsoleerde omgevingen zoals hydrothermale ventilatieopeningen. De overvloed in de atmosfeer van Mars had echter ongeveer 4 miljard jaar geleden een ruime toevoer van energie kunnen bieden aan methanogene microben, in een tijd waarin de omstandigheden gunstiger waren voor het leven, suggereren de auteurs. Het vroege Mars zou heel anders zijn geweest dan het nu is, zei Ferrière, en neigde naar warm en nat in plaats van koud en droog, dankzij grote concentraties waterstof en koolstofdioxide - beide sterke broeikasgassen die warmte vasthouden in de atmosfeer.

"We denken dat Mars destijds misschien een beetje koeler was dan de aarde, maar lang niet zo koud als nu, met gemiddelde temperaturen die hoogstwaarschijnlijk boven het vriespunt van water zweven", zei hij. "Terwijl de huidige Mars is beschreven als een ijsblokje bedekt met stof, stellen we ons de vroege Mars voor als een rotsachtige planeet met een poreuze korst, gedrenkt in vloeibaar water dat waarschijnlijk meren en rivieren heeft gevormd, misschien zelfs zeeën of oceanen."

Dat water zou extreem zout zijn geweest, voegde hij eraan toe, volgens spectroscopische metingen van rotsen die op het oppervlak van Mars waren blootgelegd.

Om de omstandigheden te simuleren die vroege levensvormen op Mars zouden hebben ontmoet, pasten de onderzoekers modellen toe die de temperaturen aan het oppervlak en in de korst voor een bepaalde atmosferische samenstelling voorspellen. Vervolgens combineerden ze die gegevens met een ecosysteemmodel dat ze ontwikkelden om te voorspellen of biologische populaties in staat zouden zijn geweest om te overleven in hun lokale omgeving en hoe ze die in de loop van de tijd zouden hebben beïnvloed.


De studie onthulde dat, hoewel het oude leven op Mars aanvankelijk voorspoedig was, het het oppervlak van de planeet bedekt zou hebben met ijs en onbewoonbaar zou hebben gemaakt, onder invloed van waterstof dat werd verbruikt uit en methaan dat vrijkwam in de atmosfeer. Krediet: Boris Sauterey en Regis Ferrière

"Toen we ons model eenmaal hadden geproduceerd, hebben we het in de korst van Mars gebruikt - figuurlijk gesproken", zei de eerste auteur van het artikel, Boris Sauterey, een voormalig postdoctoraal fellow in Ferrière's groep die nu een postdoctoraal fellow is aan de Sorbonne Université in Parijs. "Hierdoor konden we evalueren hoe plausibel een ondergrondse biosfeer van Mars zou zijn. En als zo'n biosfeer bestond, hoe deze de chemie van de korst van Mars zou hebben gewijzigd en hoe deze processen in de korst de chemische samenstelling van de atmosfeer zouden hebben beïnvloed ."

"Ons doel was om een ​​model te maken van de korst van Mars met zijn mix van gesteente en zout water , gassen uit de atmosfeer in de grond te laten diffunderen en te zien of methanogenen daarmee kunnen leven", zei Ferrière, die een gezamenlijke afspraak heeft bij Paris Sciences & Lettres Universiteit in Parijs. "En het antwoord is, in het algemeen, ja, deze microben hadden de kost kunnen verdienen in de aardkorst."

De onderzoekers gingen vervolgens op zoek naar een intrigerende vraag: als het leven ondergronds gedijde, hoe diep zou je dan moeten gaan om het te vinden? De atmosfeer van Mars zou de chemische energie hebben geleverd die de organismen nodig hadden om te gedijen, legde Sauterey uit - in dit geval waterstof en koolstofdioxide.

"Het probleem is dat het zelfs op het vroege Mars nog steeds erg koud was aan de oppervlakte, dus microben zouden dieper in de korst moeten gaan om bewoonbare temperaturen te vinden," zei hij. "De vraag is hoe diep de biologie moet gaan om het juiste compromis te vinden tussen temperatuur en beschikbaarheid van moleculen uit de atmosfeer die ze nodig hadden om te groeien? We ontdekten dat de microbiële gemeenschappen in onze modellen het gelukkigst zouden zijn geweest in de bovenste paar honderden van meter."

Door hun model aan te passen om rekening te houden met hoe processen die zich boven en onder de grond voordoen, elkaar beïnvloeden, waren ze in staat om de klimatologische feedback te voorspellen van de verandering in atmosferische samenstelling veroorzaakt door de biologische activiteit van deze microben. In een verrassende wending onthulde de studie dat hoewel het oude leven op Mars aanvankelijk voorspoedig was, de chemische feedback ervan naar de atmosfeer een wereldwijde afkoeling van de planeet zou hebben veroorzaakt, waardoor het oppervlak uiteindelijk onbewoonbaar zou worden en het leven dieper en dieper ondergronds zou worden gedreven, en mogelijk tot uitsterven.

"Volgens onze resultaten zou de atmosfeer van Mars zeer snel volledig zijn veranderd door biologische activiteit, binnen enkele tien- of honderdduizenden jaren", zei Sauterey. "Door waterstof uit de atmosfeer te verwijderen, zouden microben het klimaat op aarde drastisch hebben afgekoeld."

Het oppervlak van het vroege Mars zou spoedig glaciaal zijn geworden als gevolg van de biologische activiteit. Met andere woorden, de klimaatverandering die wordt veroorzaakt door het leven op Mars kan ertoe hebben bijgedragen dat het oppervlak van de planeet al heel vroeg onbewoonbaar is gemaakt.

"Het probleem waarmee deze microben toen te maken zouden hebben gehad, is dat de atmosfeer van Mars in feite is verdwenen, volledig is uitgedund, dus hun energiebron zou zijn verdwenen en ze hadden een alternatieve energiebron moeten vinden," zei Sauterey. "Bovendien zou de temperatuur aanzienlijk zijn gedaald en hadden ze veel dieper de korst in moeten gaan. Op dit moment is het erg moeilijk om te zeggen hoe lang Mars bewoonbaar zou zijn gebleven."

Toekomstige Mars-verkenningsmissies kunnen antwoorden bieden, maar volgens de auteurs blijven er uitdagingen. Terwijl ze bijvoorbeeld Hellas Planitia, een uitgestrekte vlakte die heel vroeg in de geschiedenis van Mars is uitgehouwen door een inslag van een grote komeet of asteroïde, identificeerden als een bijzonder veelbelovende plek om te zoeken naar bewijs van vorig leven, genereert de topografie van de locatie enkele van de De meest gewelddadige stofstormen van Mars, die het gebied te riskant zouden kunnen maken om door een autonome rover te worden verkend.

Zodra mensen Mars echter beginnen te verkennen, kunnen dergelijke sites weer op de shortlist komen voor toekomstige missies naar de planeet, zei Sauterey. Voorlopig richt het team zijn onderzoek op het moderne Mars. NASA's Curiosity-rover en de Mars Express-satelliet van het European Space Agency hebben verhoogde niveaus van methaan in de atmosfeer gedetecteerd, en hoewel dergelijke pieken het gevolg kunnen zijn van andere processen dan microbiële activiteit, bieden ze de intrigerende mogelijkheid dat levensvormen zoals methanogenen mogelijk hebben overleefd in geïsoleerde zakken op Mars, diep onder de grond - oases van buitenaards leven in een verder vijandige wereld.

https://phys.org/news/2022-10-life-earl ... imate.html

[Kristof Piessens]

Het is realisrischer om aan te nemen dat een verstoring van het micobioteel leven tot gevolg heeft gehad dat mars in de huidige toestand heeft gebracht, stel dat er al leven was op mars sluit niet uit dat de huidige situatie ontstaan is door hogere levensvormen zoals de mens op de aarde door oorlog maar het kan ook zijn veroorzaakt door een onverwachte gebeurtenis waarbij een ruimtelijk object net zo groot was als de kortste afstand tussen aarde en mars en dat het meeste water van mars via dat object werd overgeheveld naar de aarde ? Biedt dat miscchien geen verklaring op de huidige toestand van beide planeten ?