Nem a Mars felszínén kell keresni az élet nyomait

Ha valaha kialakult élet a Marson, az mélyen a fagyos felszín alatt rejtőzhetett. A bolygó belsejében termelődő hő megolvaszthatta a felszíni jégpáncél alsó rétegét, és a folyékony vizes közegben megindulhatott az evolúció.

A Rutgers Egyetem kutatóinak legújabb vizsgálata szerint a Marson az élet számára leginkább kedvező zóna kilométerekkel a felszín alatt lehetett, ahol a geotermikus hő megolvasztotta a vastag felszíni jégpáncél alsó rétegét. A Science Advances folyóiratban közölt tanulmány megoldást kínál a Mars-kutatás egyik régóta nyitva álló kérdésére, a „halvány fiatal Nap"-paradoxonra.

„Még ha a számítógépes szimulációkban üvegházhatású gázokat, például széndioxidot, és rengeteg vízgőzt pumpálunk is a korai marsi légkörbe, a klímamodellek akkor sem dobnak ki egy olyan lehetséges forgatókönyvet, amelyben az ősi Mars tartósan meleg és nedves – vázolja a problémát Lujendra Ojha, a tanulmány vezető szerzője és a Rutgers Egyetem (New Brunswick, Egyesült Államok) Művészeti és Tudományos Karának Föld- és bolygótudományi előadója. –

Szerzőtársaimmal együtt azt a lehetséges megoldást vetjük fel, hogy a halvány fiatal Nap-paradoxon legalább részben feloldható, ha a Mars a távoli múltban jelentős geotermikus hővel rendelkezett."

Napunk gigászi fúziós reaktor, amely a hidrogén héliummá alakításával termel energiát. Azonban a Nap hosszú idő alatt érte el azt a fényességet, amellyel ma ragyog, így a Naprendszer bolygóinak felszínét is csak fokozatosan melegítette fel. Négymilliárd évvel ezelőtt a Nap jóval halványabban sütött a mainál, így a korai Mars éghajlata szükségszerűen fagyos volt. Ugyanakkor a vörös bolygó felszíne bővelkedik az olyan geológiai és kémiai jellemzőkben, mint az ősi folyómedrek és víz által létrehozott ásványok, s ezek együttesen arról árulkodnak, hogy a Marson a 4.1-3.7 milliárd évvel ezelőtti ún. noachi periódusban jelentős mennyiségű folyékony víz állt rendelkezésre.

Erre a klímamodellek és geológiai tanújelek között feszülő látszólagos ellentmondásra szokás halvány fiatal Nap-paradoxonként hivatkozni.

A Marshoz, Földhöz, Vénuszhoz és Merkúrhoz hasonló kőzetbolygókon az urán, a tórium, a kálium és más instabil elemek radioaktív bomlása hőt termel.

Ha ez a Marson jelentős tényező volt a nevezett időszakban, a bolygó belsejéből áradó hő akár meg is olvaszthatta a felszínt vastagon betakaró jégpáncél alsó felszínét, és folyékony vizet termelhetett annak ellenére, hogy a Nap halványabban ragyogott a mainál.

A Földön például a geotermikus hő jég alatti tavakat hozott létre és tart fenn a nyugat-antarktiszi, grönlandi és sarkvidéki kanadai jégtakarók alatt. Feltehetőleg efféle olvadás magyarázhatja a cseppfolyós víz jelenlétét a 4 milliárd évvel ezelőtti fagyos Marson.

Illusztráció a korai Marsról Forrás: ESO/M. Kornmesser.

Az élet a mélybe húzódott

A Rutgers kutatói a Marsot leíró különböző adatsorokat tanulmányoztak annak megállapítására, hogy a geotermikus hő általi olvadás vajon lehetséges volt-e a noachi időszakban. Számításaik igazolták, hogy a felszín alatti olvadáshoz szükséges feltételek bolygószerte fennálltak az ősi Marson. Még ha a vörös bolygó felszíni klímája meleg és nedves lett volna is 4 milliárd éve, mágneses mezőjének és légköre java részének elvesztésével a globális hőmérsékletnek mindenképp fokozatosan csökkennie kellett, így a folyékony víz csak messze a felszín alatt maradhatott fenn tartósan. Ezért ha valaha is formálódni kezdett a marsi élet, a cseppfolyós vizet követve egyre nagyobb mélységekbe kellett húzódnia.

„Ezekben a mélységekben a hévizek és kőzet-víz reakciók láthatták el energiával az életet – feltételezi Ojha. –

Itt, a mélyben állhattak fenn az élet számára leghosszabb ideig kedvező körülmények."

A kutató hozzátette: a NASA InSight nevű Mars-szondája 2018-ban landolt bolygószomszédunkon, és a segítségével a tudósok jobban felmérhetik a geotermikus hőnek a noachi időszak alatt a Mars lakhatóságában játszott szerepét.

Forrás: NASA

A felszín alatt még mindig léteznek tavak

A legizgalmasabb az egészben, hogy az ősi felszín alatti tavakhoz hasonló mélységi víztömegek mind a mai napig fennmaradtak a vörös bolygón. Amikor két évvel ezelőtt bolygótudósok egy felszín alatti, nagy kiterjedésű sósvizű tó felfedezéséről számoltak be a Mars déli sarkának közelében, a tudományos közvélemény izgalommal, ám kétkedve fogadta a hírt.

Azonban az Európai Űrügynökség Mars Express nevű, a Mars körül keringő műholdjának radarfelvételei nemcsak megerősítették a korábban feltételezett felszín alatti tó létezését, de további hármat is kimutattak.

Egy olasz kutatócsoport idén szeptemberben a Nature Astronomy folyóiratban közölte a felvételek elemzésének eredményét, mely szerint az elsőként felfedezett fő víztömeget három másik tó veszi körül, s ezek az előbbivel komplex rendszert alkotnak.

A Mars az éjszakai égbolton Forrás: AFP/Sebastian Voltmer

A tavak nagyjából 75 ezer négyzetkilométeres, tehát durván egyötöd Németországnyi területet foglalnak el; a legnagyobb, központi tó átmérője 30 kilométer, a másik három egyenként néhány kilométeres átmérőjű. A mai Mars felszínén a légkör hiánya s az ebből következő extrém alacsony nyomás miatt folyékony víz nem létezhet, ám a tudósok régóta feltételezték, hogy a valahai tengerek és tavak hírmondóiként kisebb víztestek átvészelhették a mélyben az évmilliárdokat. Márpedig ha ez így van, akkor ezekben a vizekben akár életre is bukkanhatunk; a Földön legalábbis még az antarktiszi jégpáncél alatt megbúvó tavakban is laknak élőlények.