Sebuah studi baru menunjukkan kehidupan awal di Mars memusnahkan kehidupan awal di Mars: ScienceAlert

Hidup mungkin telah membunuh dirinya sendiri lebih awal Mars. Ini tidak sebodoh kedengarannya; Ini adalah jenis yang terjadi di Bumi.

Tapi kehidupan di Bumi berevolusi dan bertahan, sementara di Mars tidak.

Bukti menunjukkan bahwa Mars hangat dan lembab dan memiliki atmosfer. Di masa lalu periode Noachian, antara 3,7 miliar dan 4,1 miliar tahun yang lalu, Mars juga memiliki air permukaan. Jika benar, maka Mars mungkin telah layak huni (walaupun ini tidak berarti bahwa Mars pernah dihuni).

Sebuah studi baru menunjukkan bahwa Mars awal mungkin ramah bagi jenis organisme yang tumbuh subur di lingkungan yang keras di Bumi. metanogen Mereka tinggal di tempat-tempat seperti ventilasi hidrotermal di dasar laut, di mana mereka mengubah energi kimia dari lingkungan mereka dan melepaskan metana sebagai produk limbah. Studi menunjukkan bahwa metanogen mungkin telah berkembang biak di bawah tanah di Mars.

pembelajaran “Kelayakhunian awal Mars dan pendinginan global oleh metanogen berbasis H2.Diposting di astronomi alamPenulis senior adalah Regis Ferrier dan Boris Souteri. Ferrier adalah profesor di Departemen Ekologi dan Biologi Evolusi di Universitas Arizona, dan Sottery adalah mantan rekan pascadoktoral di grup Ferrier dan sekarang di Sorbonne.

“Studi kami menunjukkan bahwa sangat mungkin bahwa Mars bawah tanah awal dapat dihuni oleh mikroba penghasil metana.” Dia mengatakan dalam siaran pers. Namun, penulis jelas bahwa mereka tidak mengatakan bahwa kehidupan pasti ada di planet ini.

Makalah itu mengatakan bahwa mikroba akan tumbuh subur di bebatuan berpori dan berkilau yang melindungi mereka dari sinar ultraviolet dan kosmik. Lingkungan bawah tanah juga akan memberikan atmosfer yang tersebar dan suhu sedang yang memungkinkan metanogen bertahan.

Para peneliti berfokus pada hidrogen metanogen, yang mengambil H₂ dan berbagi₂ dan produksi metana sebagai limbah. Jenis generasi metana ini adalah salah satu metabolit pertama yang berkembang di Bumi. Namun, “… kelangsungan hidup mereka untuk pertumbuhan di Mars awal tidak pernah diukur,” makalah penelitian Mengatakan.

Sampai sekarang.

Ada perbedaan penting antara planet kuno Mars dan Bumi dalam penelitian ini. Di Bumi, sebagian besar hidrogen terikat dalam molekul air, dan sangat sedikit yang terikat sendiri. Tapi di Mars, mereka berlimpah di atmosfer planet.

Hidrogen ini bisa menjadi sumber energi untuk metanogen awal yang dibutuhkan untuk berkembang. Hidrogen yang sama ini akan membantu memerangkap panas di atmosfer Mars, membuat planet ini layak huni.

“Kami pikir Mars mungkin sedikit lebih dingin daripada Bumi pada saat itu, tetapi tidak sedingin sekarang, dengan suhu rata-rata mungkin melayang di atas titik beku air,” Ferrier Dia berkata.

“Sementara Mars saat ini digambarkan sebagai es batu yang tertutup debu, kami membayangkan Mars awal sebagai planet berbatu dengan kerak berpori, basah kuyup dalam air cair yang kemungkinan akan menjadi danau, sungai, dan bahkan mungkin laut atau samudra.”

Di Bumi, air adalah air asin atau air tawar. Tetapi di Mars, perbedaan ini mungkin tidak diperlukan. Sebaliknya, semua air asin, menurut pengukuran spektroskopi batuan permukaan Mars.

Tim peneliti menggunakan model dari iklim, kerak, dan atmosfer Mars untuk menilai metanogen di Mars kuno. Mereka juga menggunakan komunitas ekologi model mikroba mirip Bumi yang memetabolisme hidrogen dan karbon.

Dengan bekerja dengan model ekosistem ini, para peneliti dapat memprediksi apakah kelompok metanogen akan mampu bertahan. Tapi mereka melangkah lebih jauh dari itu. Mereka mampu memprediksi dampak populasi ini terhadap lingkungan mereka.

“Begitu model kami diproduksi, kami menjalankannya di kerak Mars – secara kiasan,” Dia berkata Penulis pertama makalah ini, Boris Souteri.

“Ini memungkinkan kami untuk menilai masuk akal biosfer Mars bawah tanah. Dan jika biosfer seperti itu ada, bagaimana itu akan mengubah kimia kerak Mars, dan bagaimana proses di kerak ini akan memengaruhi komposisi kimia atmosfer.”

“Tujuan kami adalah untuk memodelkan kerak Mars dengan campuran batu dan air asin, memungkinkan gas dari atmosfer menyebar ke Bumi, dan melihat apakah metanogen dapat hidup dengan itu,” Dia berkata feri. “Dan jawabannya, secara umum, adalah ya, mikroba ini bisa hidup di kerak planet.”

Pertanyaannya menjadi, seberapa jauh Anda harus pergi untuk menemukannya? Ini masalah keseimbangan, menurut para peneliti.

Sementara atmosfer memiliki jumlah hidrogen dan karbon yang melimpah yang dapat digunakan organisme hidup untuk energi, permukaan Mars masih dingin. Ini tidak beku seperti hari ini, tetapi jauh lebih dingin daripada Bumi modern.

Mikroorganisme akan mendapat manfaat dari suhu yang lebih tinggi di bawah tanah, tetapi semakin dalam Anda pergi, semakin sedikit hidrogen dan karbon yang tersedia.

“Masalahnya adalah bahkan di masa-masa awal Mars, permukaannya sangat dingin, sehingga mikroba harus masuk lebih dalam ke kerak untuk menemukan suhu yang cocok untuk tempat tinggal,” kata Souteri. Dia berkata.

“Pertanyaannya adalah seberapa dalam biologi perlu mencapai kompromi yang tepat antara suhu dan ketersediaan molekul dari atmosfer yang mereka butuhkan untuk tumbuh? Kami menemukan bahwa komunitas mikroba dalam model kami akan paling bahagia di beberapa ratus meter atas. .”

Mereka akan tinggal di kerak atas untuk waktu yang lama. Tapi karena komunitas mikroba bertahan, mengambil hidrogen dan karbon dan melepaskan metana, mereka akan mengubah lingkungan.

Tim memodelkan semua proses di atas dan di bawah tanah dan bagaimana mereka dapat saling mempengaruhi. Mereka memprediksi reaksi iklim yang dihasilkan dan bagaimana mereka akan mengubah atmosfer Mars.

Seiring waktu, tim mengatakan, metanogen mulai mendinginkan iklim global karena mereka mengubah susunan kimiawi atmosfer. Air asin di kerak bumi bisa saja membeku hingga kedalaman yang semakin dalam saat planet mendingin.

Pendinginan ini akan membuat permukaan Mars akhirnya tidak dapat dihuni. Saat planet mendingin, makhluk hidup didorong lebih jauh ke bawah tanah, menjauh dari hawa dingin.

Tapi porositas di regolith akan tersumbat oleh es, mencegah atmosfer mencapai kedalaman itu, dan membuat metanogen energi kelaparan.

“Menurut hasil kami, atmosfer Mars telah benar-benar berubah karena aktivitas biologis yang sangat cepat, dalam beberapa puluh atau ratusan ribu tahun,” Souteri. Dia berkata. “Dengan menghilangkan hidrogen dari atmosfer, mikroba telah secara dramatis mendinginkan iklim planet ini.”

Hasil? kepunahan.

“Masalah yang akan dihadapi mikroba ini adalah bahwa atmosfer Mars pada dasarnya telah menghilang, dan menjadi sangat lemah, sehingga sumber energi mereka akan hilang, dan mereka harus mencari sumber energi alternatif,” Souteri. Dia berkata.

“Selain itu, suhu akan turun drastis, dan mereka harus masuk lebih dalam ke kerak bumi. Saat ini, sangat sulit untuk mengatakan berapa lama Mars bisa tetap layak huni.”

Para peneliti juga telah mengidentifikasi tempat-tempat di Mars di mana misi masa depan memiliki peluang terbaik untuk menemukan bukti kehidupan purba di planet ini.

“Koleksi yang dekat dengan permukaan akan menjadi yang paling produktif, sehingga memaksimalkan potensi biomarker untuk diawetkan dalam jumlah yang dapat dideteksi,” kata para penulis. tulis di kertas mereka. “Beberapa meter pertama kerak Mars juga yang paling mudah dijangkau untuk dieksplorasi karena teknologi yang saat ini digunakan oleh pesawat ruang angkasa Mars.”

Menurut para peneliti, Hellas Planitia adalah tempat terbaik untuk mencari bukti kehidupan awal di bawah tanah karena tetap bebas es. Sayangnya, daerah ini adalah rumah bagi badai debu yang kuat dan tidak cocok untuk eksplorasi rover. Menurut penulis, jika penjelajah manusia mengunjungi Mars, Hellas Planitia adalah situs eksplorasi yang ideal.

Kehidupan di planet purba Mars bukan lagi ide yang revolusioner dan sudah lama tidak ada. Jadi mungkin bagian yang paling menarik dari penelitian ini adalah bagaimana kehidupan awal mengubah lingkungannya. Itu terjadi di Bumi dan mengarah pada evolusi kehidupan yang lebih kompleks Acara Oksigen Hebat (PERGI.)

Bentuk kehidupan sederhana juga menghuni Bumi awal. Tapi tanahnya berbeda. Organisme telah mengembangkan jalur baru untuk memanfaatkan energi. Tidak ada oksigen di atmosfer awal Bumi, dan penghuni pertama Bumi berkembang pesat tanpa kehadirannya. Kemudian itu datang cyanobacteriayang menggunakan fotosintesis untuk energi dan menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan.

Cyanobacteria menyukai oksigen, dan penghuni pertama Bumi tidak. Cyanobacteria tumbuh di tikar yang menciptakan area air beroksigen di sekitar mereka di mana mereka berkembang.

Akhirnya, cyanobacteria memasok lautan dan atmosfer dengan oksigen sehingga Bumi menjadi racun bagi kehidupan lain. Metanogen dan kehidupan awal lainnya di Bumi tidak dapat menangani oksigen.

Para ilmuwan tidak menyebut kematian semua makhluk primitif itu sebagai kepunahan, tetapi kata itu semakin dekat. Beberapa mikroba purba atau keturunannya hidup di Bumi modern, didorong ke lingkungan yang miskin oksigen.

Tapi itu tanahnya. Di Mars, belum ada lompatan evolusioner dalam fotosintesis atau apa pun yang mengarah pada cara baru untuk mendapatkan energi. Akhirnya, Mars mendingin, membeku, dan kehilangan atmosfernya. Apakah Mars sudah mati sekarang?

Kehidupan Mars mungkin telah menemukan perlindungan di tempat-tempat terpencil di kerak planet.

sebuah Belajar 2021 Pemodelan digunakan untuk menunjukkan bahwa mungkin ada sumber hidrogen di kerak Mars, sumber yang memberi makan dirinya sendiri. Studi menunjukkan bahwa unsur-unsur radioaktif di kerak dapat memecah molekul air dengan radiolisis, membuat hidrogen tersedia untuk pemicu metana. Peluruhan radioaktif telah memungkinkan komunitas bakteri yang terisolasi di celah-celah berisi air dan pori-pori kerak bumi untuk bertahan selama jutaan, bahkan mungkin miliaran tahun.

dan Observatorium Karbon Dalam Ditemukan bahwa kehidupan yang terkubur di kerak bumi mengandung hingga 400 kali massa karbon semua manusia. Kantor Koordinasi juga menemukan bahwa biosfer jauh di bawah permukaan kira-kira dua kali ukuran lautan dunia.

Mungkinkah kehidupan masih ada di kerak Mars yang memakan hidrogen dari peluruhan radioaktif? Ada yang membingungkan Deteksi metana Suasana yang tidak bisa dijelaskan.

Banyak ilmuwan percaya bahwa bawah permukaan Mars adalah tempat yang paling mungkin di tata surya untuk menampung kehidupan, selain Bumi tentunya. (Maaf, Yoruba.) Mungkin iya, dan mungkin kita akan menemukannya suatu hari nanti.

Artikel ini awalnya diterbitkan oleh alam semesta hari ini. Membaca artikel asli.