Czy odkrycie metanu na Czerwonej Planecie jest dowodem na życie na Marsie?

0
340

Od miliardów lat zimna, sucha, czerwona pustynia, skąpana w ultrafioletowym promieniowaniu Słońca, pozbawiona jakichkolwiek śladów życia, z warstwą atmosfery tak rzadkiej i cienkiej, że wszelkie płyny szybko odparowują – to jest Mars. Przynajmniej tak to wygląda z pozorów.

Jednak od kilkudziesięciu już lat planetolodzy snuli przypuszczenia o innym Marsie, bogatym w wodę, cieplejszym… może nawet żywym. Dostrzeżono ślady wyschniętych koryt rzek, świadczących o tym, że kiedyś woda swobodnie płynęła po powierzchni Czerwonej Planety. Dla wszelkiego białkowego życia woda koniecznym warunkiem – czy zatem życie mogło powstać na Marsie? I co się z nim mogło stać, gdy zmienił się klimat?

Te pytania nie są już tylko domeną science-fiction. Po raz pierwszy uzyskaliśmy dowody na to, że planeta wciąż może być siedliskiem życia. Zespół uczonych z NASA wykrył obecność metanu w marsjańskiej atmosferze.

Metan – cztery atomy wodoru połączone z atomem węgla. Ta niewielka cząsteczka jest głównym składnikiem gazów organicznych na Ziemi. Za jej produkcję odpowiada w dużym stopniu fauna, wydalając metan w procesach trawiennych. Oczywiście metan powstaje też w procesach nieorganicznych, takich np. jak utlenianie żelaza i przemiana rdzy w serpentyn (uwodniony krzemian magnezu) Jednak wymagana jest do tego aktywność geologiczna. Nawet jeśli zatem planeta nie jest żywa w sensie biologicznym, to jest żywa geologicznie.

„Metan ulega szybkiemu rozkładowi w marsjańskiej atmosferze na wiele sposobów, dlatego nasze odkrycie metanowych gejzerów na północnej półkuli Marsa w 2003 roku świadczy o tym, że jakiś proces wydziela ten gaz” – powiedział dr Michael Mumma z NASA. Dodał że metan wydzielany jest w tempie „porównywalnym do emisji z wielkiego wysięku węglowodorów w Coal Oil Point w Kaliforni.

Definitywnie coś się dzieje na Marsie. „Planeta jest żywa, przynajmniej w geologicznym sensie. To tak jakby Mars rzucał nam wyzwanie, mówiąc – hej, sprawdzcie co się dzieje, co to znaczy” – powiedział Mumma.

A jeśli to nie aktywność geologiczna, lecz efekt procesów organicznych? Bazujące na węglu życie musiałoby przebywać głęboko pod powierzchnią planety, tam gdzie jest wciąż dość ciepło, by mogła istnieć woda w fazie płynnej. Na naszej planecie znamy organizmy, które żyją w warunkach wcale nie lepszych niż marsjańskie. Ekstremofilne mikroorganizmy z domeny archeowców potrafią żyć kilka kilometrów pod powierzchnią Ziemi w regionie Witwatersrand w Południowej Afryce, gdzie naturalna radioaktywność rozszczepia cząsteczki wody na cząsteczkowy wodór i tlen. Organizmy te korzystają z wodoru jako źródła energii.

Możliwe jest zatem, że i na Marsie podobne organizmy mogłyby żyć pod warstwą wiecznej zmarzliny, gdzie woda jest płynna, energia pochodzi z promieniowania, zaś dwutlenek węgla stanowi źródło budulca. Z tak skolonizowanych mikroorganizmami stref gejzery metanu mogłyby wydostawać się na powierzchnię w cieplejszych porach roku.

Główny bohater tej historii – metan – został odkryty przez zespół dra Mummy – po wieloletnich obserwacjach Marsa za pomocą należącego do NASA Teleskopu na Podczerwień w obserwatorium na Hawajach oraz również tam zlokalizowanego teleskopu W. M. Kecka. Teleskopy połączone ze spektrometrami pozwoliły na znalezienie prążków w widmie promieniowania elektromagnetycznego, które są charakterystyczne dla metanu. Znaleziono trzy takie obszary, zwane liniami absorpcyjnymi, które stanowią niezbity dowód na występowanie w marsjańskiej atmosferze metanu. Oczywiście możnaby podejrzewać, że odkryty metan znajdował się w atmosferze ziemskiej, a nie marsjańskiej – jednak przesunięcie linii widmowych ku większym częstotliwościom (spowodowane ruchem Marsa) wyklucza taką możliwość.

Członek zespołu badawczego, dr Geronimo Villanueva powiedział: „Zaobserwowaliśmy i odwzorowaliśmy liczne wykwity metanu na Marsie, z których jeden uwolnił przynajmniej 19 000 ton metanu. Wszystko to podczas cieplejszych pór roku – prawdopodobnie dlatego, że wyparowuje wówczas część wiecznej zmarzliny, pozwalając metanowi przedostać się do marsjańskiego powietrza”

Co ciekawe, w niektórych wykwitach metanu dało się zauważyć też linie widmowe charakterystyczne dla wody. Zdarzyło się to na obszary północnej półkuli, położonych na wschód od Arabia Terra, regionu Nili Fossae i południowo-wschodniej ćwiartki Syrtis Major, starożytnego wulkanu o średnicy 1200 km.

Jedyną metodą na definitywne rozstrzygnięcie pochodzenia tego węglowodoru jest kolejna marsjańska misja, podczas której udałoby się zmierzyć stosunek izotopów w danym pierwiastku. Żywe organizmy korzystają raczej z lżejszych izotopów – jeśli zatem okaże się, że w metanie jest znacznie mniej deuteru (ciężkiego izotopu wodoru), niż w wodzie znajdywanej na Marsie, to znak, że jest on efektem aktywności żywych organizmów.