Ludzie i większość zwierząt, roślin i grzybów czerpie energię głównie z reakcji chemicznych między tlenem a związkami organicznymi, takimi jak cukry. Jednak drobnoustroje polegają na szerszym zakresie różnych reakcji na energię; na przykład reakcje między tlenem i wodorem pomagają bakteriom hydrogenotroficznym przetrwać głęboko we wnętrzu Ziemi. Wcześniejsze badania sugerowały również, że takie reakcje mogły pobudzić rozwój pierwszego życia na Ziemi.
Od dawna odkryto, że kiedy skały są niszczone i kruszone podczas trzęsień ziemi na Ziemi, krzem w tych skałach może reagować z wodą, wytwarzając wodór. Główny autor Sean McMagon, geomikrobiolog z Uniwersytetu Yale, wraz z kolegami postanowili sprawdzić, czy trzęsienia Marsa mogą wytworzyć wystarczającą ilość wodoru, aby wesprzeć wszelkie mikroby, które mogłyby żyć na Czerwonej Planecie.
Naukowcy zbadali specjalne rodzaje skał, które powstają podczas kruszenia skał podczas trzęsień ziemi. Przeanalizowano próbki ze Szkocji, Kanady, Republiki Południowej Afryki, wysp Scilly u wybrzeży Anglii i Hebrydów Zewnętrznych Szkocji i wykazano, że zatrzymują one setki razy więcej uwięzionego wodoru niż otaczające skały, które nie powstały w tego rodzaju mieleniu.
„Te wyniki są bardzo interesujące i ekscytujące, ponieważ nigdy nie sądziliśmy, że znajdziemy coś takiego” - mówi McMagon.
Naukowcy twierdzą, że wodór w analizowanych przez nich próbkach był wystarczająco obfity, aby wspierać rozwijające się hydrogenotrofy na Ziemi.
„Nasze odkrycia przyczyniają się do szerszego obrazu tego, jak procesy geologiczne mogą wspierać życie drobnoustrojów w ekstremalnych warunkach” - mówi McMagon. „Myśleliśmy, że w kilometrach pod ziemią nie ma zbyt wiele pożywienia, ale w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci naukowcy odkryli, że Ziemia ma tam ogromną ilość biomasy, być może nawet do 20% całkowitej biomasy na planecie”.
Jeśli chodzi o to, jak trzęsienia Marsa i woda mogły łączyć się w celu wytworzenia wodoru na Marsie, poprzednie badania wykazały, że powierzchnia Marsa była kiedyś pełna wody w stanie ciekłym. Potwierdzono również, że pod ziemią Czerwonej Planety nadal mogą znajdować się duże rezerwy wody, średnio na głębokości 5 kilometrów. Niemniej jednak trzęsienia ziemi na Marsie są znacznie mniej powszechne niż na Ziemi, ponieważ obecnie na Czerwonej Planecie nie ma wulkanizmu ani tektoniki płyt.
Niemniej jednak naukowcy zauważają, że konserwatywne modele trzęsień Marsa oparte na danych NASA Mars Global Surveyor pokazują, że Czerwona Planeta doświadcza średnio takiego zdarzenia o wielkości 2 magnitudo co 34 dni i 7 magnitudo co 4500 lat. W konsekwencji trzęsienia Marsa mogą generować średnio około 11 ton wodoru rocznie na całym Marsie, co wystarczy do sporadycznego utrzymania ognisk aktywności drobnoustrojów.
Film promocyjny:
„Ten wodór prawdopodobnie mógłby wspierać niewielkie ilości biomasy” - mówi McMagon. „Niemniej jednak wpisuje się to w rosnący obraz biosfery, który Mars może wspierać. Jeśli spojrzysz na bakterie i inne mikroorganizmy na Ziemi, przekonasz się, że niektóre z nich mogą pozostawać w uśpieniu przez niewiarygodnie długi czas, a następnie budzić się i rozmnażać, a następnie ponownie zasypiać przez kolejne 10 000 lat”.
McMahon zauważył, że nawet te skały, w których brakuje wody, wydają się być w stanie generować wodór podczas trzęsień ziemi. Sugeruje to, że mielące skały mogą uwalniać wodór, który jest zwykle chemicznie związany ze skałami. Jednak dokładny proces chemiczny pozostaje dopiero widoczny.
W 2018 roku misja InSight rozpocznie pomiary aktywności sejsmicznej na Marsie. Dostępność aktualnych danych na temat trzęsień Marsa pokaże, jak słuszni mogą być naukowcy.
ILYA KHEL