Puede haber suficiente oxígeno debajo de la superficie de Marte para soportar la vida

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La posibilidad de que la vida pueda existir en Marte ha capturado la imaginación de investigadores, científicos y escritores durante más de un siglo. Desde que Giovanni Schiaparelli (y más tarde, Percival Lowell) descubrieron lo que creían que eran "Canales Marcianos" en el siglo XIX, los humanos han soñado con enviar un día emisarios al Planeta Rojo con la esperanza de encontrar una civilización y conocer a los marcianos nativos.

Mientras que la Marinero y Vikingo Los programas de las décadas de 1960 y 1970 destruyeron la noción de una civilización marciana, desde entonces han surgido múltiples líneas de evidencia que indican cómo la vida pudo haber existido en Marte. Gracias a un nuevo estudio, que indica que Marte puede tener suficiente gas de oxígeno encerrado debajo de su superficie para soportar organismos aeróbicos, la teoría de que la vida podría todavía existe allí se le ha dado otro impulso.

El estudio, que apareció recientemente en la revista. Nature Geoscience, fue dirigido por Vlada Stamenkovic, un científico planetario y de la Tierra y físico teórico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Se le unieron múltiples miembros del JPL y la División de Ciencias Geológicas y Planetarias del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

En pocas palabras, históricamente se ha prestado poca atención al posible papel que el gas oxígeno podría haber jugado en Marte. Esto se debe al hecho de que el oxígeno constituye un porcentaje muy pequeño de la atmósfera de Marte, que se compone principalmente de dióxido de carbono y metano. Sin embargo, la evidencia geoquímica de meteoritos marcianos y rocas ricas en manganeso en su superficie ha demostrado un alto grado de oxidación.

Esto podría haber sido el resultado del agua existente en Marte en el pasado, lo que indicaría que el oxígeno desempeñó un papel en la meteorización química de la corteza marciana. Para explorar esta posibilidad, Stamenkovi y su equipo consideraron dos pruebas recopiladas por el Curiosidad vagabundo. La primera fue evidencia química del instrumento de Química y Mineralogía (CheMin) de Curiosity, que confirmó los altos niveles de oxidación en muestras de roca marciana.

En segundo lugar, consultaron las pruebas obtenidas por el Mars Express " Radar avanzado de Marte para el instrumento de sondeo subsuperficial y de ionosfera (MARSIS), que indica la presencia de agua debajo de la región polar sur de Marte. Utilizando estos datos, el equipo comenzó a calcular cuánto oxígeno podría existir en los depósitos de salmuera subsuperficial, y si esto sería suficiente o no para mantener a los organismos aeróbicos.

Comenzaron desarrollando un marco termodinámico integral para calcular la solubilidad del O² en salmueras líquidas (agua salada y otros minerales solubles) en condiciones marcianas. Para estos cálculos, asumieron que el suministro de O² era la atmósfera de Marte, que sería capaz de hacer contacto con los entornos de la superficie y el subsuelo, y por lo tanto, transferible.

Luego, combinaron este marco de solubilidad con un modelo de circulación general (GCM) de Marte para determinar la tasa anual a la que el O² se disolvería en salmueras, teniendo en cuenta las condiciones locales de presión y temperatura en Marte hoy. Esto les permitió detectar de inmediato qué regiones tenían más probabilidades de mantener altos niveles de solubilidad de O².

Por último, calcularon los cambios históricos y futuros en la obligación de Marte para determinar cómo evolucionó la distribución de los entornos aeróbicos en los últimos 20 millones de años y cómo podrían cambiar en los próximos 10 millones. A partir de esto, descubrieron que incluso en el peor de los casos, había suficiente oxígeno en las rocas marcianas y los depósitos subterráneos para soportar organismos microbianos aeróbicos. Como Stamenkovic le dijo a la revista Space:

“Nuestro resultado es que el oxígeno se puede disolver en varias salmueras en condiciones modernas de Marte a concentraciones que son mucho mayores que las que necesitan los microbios aeróbicos para respirar. Aún no podemos hacer declaraciones relacionadas con el potencial del agua subterránea, pero nuestros resultados pueden implicar la existencia de salmueras frías que actúan sobre rocas que forman óxidos de manganeso, que se han observado con MSL ".

A partir de sus cálculos, descubrieron que la mayoría de los ambientes subterráneos en Marte excedían los niveles de oxígeno requeridos para la respiración aeróbica (~ 10 ^? 6 mol m ^? 3) en hasta 6 órdenes de magnitud. Esto es acorde con los niveles de oxígeno en los océanos de la Tierra hoy en día, y más alto que lo que existía en la Tierra antes del Gran Evento de Oxigenación hace aproximadamente 2.35 mil millones de años (10 ^? 13-10 ^ 6 mol m ^ 3).

Estos hallazgos indican que la vida todavía podría existir en depósitos subterráneos de agua salada y ofrecen una explicación para la formación de rocas altamente oxidadas. "El rover Curiosity de MSL ha detectado óxidos de manganeso que generalmente solo se forman cuando las rocas interactúan con rocas altamente oxidadas", dijo Stamenkovic. "Por lo tanto, nuestros resultados podrían explicar estos hallazgos si las salmueras frías estuvieran presentes y las concentraciones de oxígeno fueran similares o mayores que hoy mientras se alteraron las rocas".

También concluyeron que podría haber múltiples ubicaciones alrededor de las regiones polares donde existían concentraciones mucho más altas de O², lo que sería suficiente para respaldar la existencia de organismos multicelulares más complejos como las esponjas. Mientras tanto, los entornos con solubilidades intermedias probablemente ocurrirían en áreas bajas más cercanas al ecuador que tienen presiones superficiales más altas, como Hellas y Amazonis Planitia, y Arabia y Tempe Terra.

De todo esto, lo que comienza a emerger es una imagen de cómo la vida en Marte podría haber migrado bajo tierra, en lugar de simplemente desaparecer. A medida que la atmósfera se despojó lentamente y la superficie se enfrió, el agua comenzó a congelarse y viajar a la tierra y a los escondites subterráneos, donde había suficiente oxígeno para soportar organismos aeróbicos independientes de la fotosíntesis.

Si bien esta posibilidad podría conducir a nuevas oportunidades en la búsqueda de vida en Marte, podría ser muy difícil (y desaconsejable) buscarla. Para empezar, las misiones anteriores han evitado áreas en Marte con concentraciones de agua por temor a contaminarlas con bacterias de la Tierra. De ahí por qué las próximas misiones como la de la NASAMarte 2020 rover se centrará en recolectar muestras de suelo de superficie para buscar evidencia de vidas pasadas.

En segundo lugar, si bien este estudio presenta la posibilidad de que la vida pueda existir en escondites subterráneos en Marte, no prueba de manera concluyente que todavía exista vida en el Planeta Rojo. Pero como indicó Stamenkovic, abre puertas para nuevas investigaciones emocionantes, y podría cambiar fundamentalmente la forma en que vemos a Marte:

“Esto implica que todavía tenemos mucho que aprender sobre el potencial de vida en Marte, no solo en el pasado sino también en el presente. Muchas preguntas permanecen abiertas, pero este trabajo también brinda la esperanza de explorar el potencial de vida existente en Marte hoy, con un enfoque en la respiración aeróbica, algo muy inesperado ".

Una de las mayores implicaciones de este estudio es la forma en que muestra cómo Marte pudo haber evolucionado la vida en condiciones diferentes a las de la Tierra. En lugar de que los organismos anaerobios surjan en un ambiente nocivo y utilicen la fotosíntesis para producir oxígeno (haciendo que la atmósfera sea adecuada para los organismos aeróbicos), Marte podría haber obtenido oxígeno a través de rocas y agua para mantener a los organismos aeróbicos en un ambiente frío lejos del Sol.

Este estudio también podría tener implicaciones en la búsqueda de vida más allá de la Tierra. Si bien los microbios subterráneos en frío, los exoplanetas desecados pueden no parecernos la definición ideal de "habitable" para nosotros, sí crea una oportunidad potencial para buscar vida como lo hacemos nosotros. no Lo sé. Después de todo, encontrar vida más allá de la Tierra será innovador, sin importar la forma que tome.

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