Kommer du ihåg 2008 när Phoenix-landaren på Mars skrapade bort några centimeter rostfärgad regolit för att avslöja vattenis? Eller 2009, när Mars Reconnaissance Orbiter-observationer avslöjade stora områden med underjordisk is, händelse på låga breddgrader?
Dessa fynd – och många fler liknande dem – indikerar att det finns många intressanta saker på gång under Mars livlösa yta. Eftersom vi av erfarenhet på jorden vet att överallt där det finns vatten finns det liv, är frågan om liv på – eller under – Mars yta alltid provocerande.
Nu visar en ny studie att de underjordiska förhållandena på Mars med stor sannolikhet kan stödja liv och förstärkas av en osannolik källa: ett stadigt bombardemang av penetrerande galaktiska kosmiska strålar (GCR). Dessa strålar kan bara ge den energi som behövs för att katalysera organisk underjordisk aktivitet.
Dimitra Atri vid Center for Space Science vid NYU Abu Dhabi är en astrofysiker som är intresserad av planetarisk beboelighet. Hans nya studie, publicerad i tidskriften Scientific Reports, undersökte den biologiska potentialen hos 'galaktisk kosmisk strålningsinducerad, strålningsdriven kemisk ojämvikt i Mars underjordiska miljö.'
Med andra ord, studien tittade på om precis rätt mängd strålning kunde utlösa metabol energi i precis rätt miljöer för att stödja livet. Atri noterar att flera uppdrag och studier har dragit slutsatsen att Mars under ytan har spår av vatten i form av vattenis och saltlösningar och genomgår strålningsdriven kemi, så de rätta ingredienserna verkar vara på plats.
I sin forskning använde han en kombination av numeriska modeller, rymduppdragsdata och studier av ekosystem i djupa grottor på jorden. Atri använde följande fem grundläggande krav för att liv skulle kunna överleva på Mars:
- Förekomst av organiska ämnen för att leverera biologisk hårdvara
- en källa till kemisk ojämvikt för att tillföra energi för metabolisk aktivitet,
- ett medium för näringstransport, såsom vatten,
- förmågan att omvandla 'skadliga' kemiska arter till godartade produkter, och
- en mekanism för reparation av strålskador.
Föreslagna radiolytiska beboeliga zoner på Mars: De översta 3 m av Mars-underytan domineras av GCR-inducerad radiolys, och under den av radionuklidinducerad radiolys 30 . Den GCR-inducerade radiolytiska zonen har upp till 2 storleksordningar högre energi tillgänglig för potentiella ekosystem än den radionuklidinducerade radiolytiska zonen. Mars-ytan utsätts för mycket höga strålningsnivåer, vilket skadar alla potentiella ekosystem. Bildkredit: Nature/Atri, et al.
Han fann att galaktisk kosmisk strålning, som kan penetrera flera meter under ytan, verkligen kommer att inducera kemiska reaktioner som kan användas för metabolisk energi av existerande liv. Atri noterar att det har funnits liknande kemiska och strålningsmiljöer på jorden som stödjer liv. Dessutom, när livet väl har fått fäste i en miljö kan det överleva under långa perioder. Faktiskt, en annan ny studie publicerad i tidskriften Science fann att mikrober som begravts under jordens havsbotten i mer än 100 miljoner år fortfarande lever.
En annan studie 2017 drog slutsatsen att livet på Mars kunde överleva i miljoner år, även nära ytan.
Atri föreslår också mekanismer genom vilka liv, om det någonsin funnits på Mars, skulle kunna överleva och upptäckas med det kommande ExoMars-uppdraget (2022) av European Space Agency och Roscosmos.
'Det är spännande att tänka på att liv skulle kunna överleva i en så hård miljö, så lite som två meter under Mars yta', sa Atri. 'När Rosalind Franklin-rovern ombord på ExoMars-uppdraget (ESA och Roscosmos), utrustad med en underjordisk borr, lanseras 2022, kommer den att vara väl lämpad för att upptäcka existerande mikrobiellt liv och förhoppningsvis ge några viktiga insikter.'
För mer information hittar du Atris tidning här , och ett pressmeddelande om studien här.