Французские ученые из университета Сорбонны выдвинули гипотезу о том, что у древнего Марса могла быть подземная среда, пригодная для существования микроорганизмов. Но если бы эти простые формы жизни существовали, то они изменили бы атмосферу настолько сильно, что вызвали бы марсианский ледниковый период и уничтожили бы сами себя.
Сухой и чрезвычайно холодный сегодняшний Марс непригоден для поддержания какой-либо формы жизни на поверхности. Тонкая атмосфера красной планеты гораздо суше, чем в любой пустыне на Земле.
Но так было не всегда. За десятилетия наблюдений были обнаружены довольно четкие и подробные свидетельства существования древних рек, дельт, озер и, возможно, даже океанов. А это значит, что условия должны были быть гораздо более «гостеприимным», согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy.
В исследовании ученые построили модель древнего Марса, включая его кору, атмосферу и климатические условия; дополнили экологическую модель метаногенами — микробами, которые потребляют углекислый газ и водород и производят метан.
С помощью этой модели ученые оценили обитаемость коры Марса в нойский период (порядка 4 млрд лет назад), когда планета была более благоприятна для существования жизни, а также имела жидкую воду. Выяснилось, что на глубине нескольких десятков сантиметров под поверхностью, в толще пропитанного влагой грунта, могла создаваться подходящая для живых организмов среда.
Предположительно, влажный и теплый климат раннего Марса спустя некоторое время должен был подвергнуться охлаждению из-за того, что из разреженной атмосферы, богатой углекислым газом, в процессе метаногенеза (процесс образования метана) в больших количествах извлекался водород. После падения температуры до — 200°C, любые организмы на поверхности или вблизи нее, вероятно, зарылись бы глубже, пытаясь выжить.
«Нашей целью было создать модель марсианской коры, позволить газам из атмосферы диффундировать в почву и посмотреть, смогут ли метаногены жить с этим«, — объясняет Режис Феррьер, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии Аризонского университета и соавтор исследования.
Результаты моделирования показали, что микробы могли не только выжить, но и успешно развиваться в условиях раннего Марса. Симуляция показала, что наиболее комфортные условия для них существовали на глубине первых нескольких сотен метров от поверхности.
Ученые попытались понять, какое влияние микробы могли оказывать на экосистему Марса. Однако, как следует из приведенных выводов, господство микробов оказалось достаточно скоротечным. Эти микроорганизмы могли удалить из атмосферы большую часть водорода и заменить его метаном. Это и могло привести к глобальному похолоданию уже через несколько сотен тысяч лет.
«Мы считаем, что в то время Марс мог быть немного холоднее Земли, но не настолько, как сейчас, а средняя температура, скорее всего, была выше точки замерзания воды», — рассказывает Борис Саутери, бывший постдокторант Аризонского университета и один из ведущих авторов нового исследования.
По мнению Саутери, в своем первобытном состоянии красная планета была каменистой с пористой, влажной корой. Высокие концентрации водорода и CO2 позволили бы планете сохранять достаточно тепла для поддержания жидкой воды и питания микробной популяции.
Исследователи указывают на низменности (в низких и средних широтах) в качестве кандидатов для мест обнаружения следов ранней жизни на поверхности Марса, либо вблизи нее.
Трудно сказать, как долго Марс мог оставаться пригодным для жизни. Французские исследователи предполагают, что самыми перспективными местами для поисков древней жизни являются равнина Эллада и кратер Езеро, где марсоход NАSА Perseverance в настоящее время собирает образцы.
На данный момент команда сосредоточила свои исследования на современном Марсе. Марсоход Curiosity NASA и спутник Mars Express Европейского космического агентства обнаружили повышенный уровень метана в атмосфере, и хотя такие всплески могут быть результатом процессов, отличных от микробной активности, они допускают возможность того, что формы жизни, такие как метаногены, могли выжить глубоко под землей, сообщает University of Arizona News.
