Jaký život by mohl už dnes existovat na Marsu?

Existuje na Marsu život? A jak by mohl takový život vypadat? Co může žít na pusté a chladné planetě? (délka blogu 5 min.)

Mars je naším vesmírným sousedem - dá se tedy poměrně logicky předpokládat, že by se život, tak jak ho známe ze Země, mohl kdysi vyvinout i na Marsu. 

Mars byl dokonce v dávné geologické minulosti naší Zemi hodně podobný. I na něm existovala atmosféra a poměrně mělká ale rozsáhlá jezera, moře a oceán. 

Kdysi dávno tedy mohlo na Marsu proběhnout to, co se stalo na naší vlastní planetě. Výsledkem by byly primitivní organismy, které na rozdíl od Země později neměly moc příznivé podmínky a zůstaly tedy ve své původní formě a nevyvíjely se z nich komplikovaní živí tvorové. 

Nutné minimum

Mars je příliš lehký, jeho vlastní gravitace neudrží atmosféru, takže planeta v průběhu miliard roků na svém povrchu vyschla. Dodnes by se ale zbytky (nebo dokonce velké množství) vody mohly nacházet v podzemí - respektive podmarsí. 

Pokud spekulujeme o možnosti mimozemského života, musíme nejprve definovat minimální požadavky na životní prostředí. 

Nezbytná je určitě přítomnost chemických prvků nutných k vybudování organismu (zejména chemické prvky jako uhlík, kyslík, vodík, dusík, fosfor a síra). Dalším důležitým faktorem pro život je dostupná forma energie, kterou mohou organismy použít k syntéze svého tělesného materiálu. Na Zemi jsou například fototrofní organismy schopny využívat energii světla (fotonů), zatímco  jiný typ organismů - chemotrofní organismy - využívá k získávání energie chemické reakce. 

Pokud jde o potenciální mimozemský život, je pro vědce obzvláště zajímavý metabolismus chemolitotrofních organismů. To jsou organismy, které se vyznačují tím, že mohou syntetizovat organické sloučeniny oxidací nebo redukcí anorganických zdrojů. Jiné umí generovat svůj buněčný materiál dokonce pomocí oxidu uhličitého. 

Princip, který používají, je vlastně úplně jednoduchý. Vyžadují jen přítomnost dvou anorganických sloučenin s odlišným redoxním potenciálem.

Redoxní potenciál je odlišná „tendence“ uvolňovat nebo přijímat elektrony. Když se setkají dvě látky s odlišným potenciálem, rády spolu reagují. Chemickou reakcí pak chemolitotrofní organismy získávají energii pro svou další existenci. Kromě toho je pro jejich další vývoj potřebná samozřejmě i voda. 

Na Zemi existuje překvapivě velké množství takových organismů, které by mohly přežívat v podobné formě i na jiných planetách nebo jejich měsících. 

Radiolýza

Jednou z vhodných reakcí, která probíhá v podzemí, je například radiolýza. Dochází k ní tehdy, kdyžradioaktivní prvky v horninách reagují s vodou zachycenou v pórech a puklinách minerálů. Molekula vody se štěpí ionizujícím zářením na své základní chemické prvky - vodík a kyslík. Uvolněný vodík se dále rozpouští v podzemní vodě, zatímco minerály jako pyrit (“falešné zlato”) uzurpují volný kyslík a tvoří s jeho pomocí síranové minerály. 

Mikrobi následně využívají rozpuštěného vodíku jako paliva a používají kyslík uchovaný v síranech ke „spalování“ tohoto paliva.

Na Zemi se takový biosystém nachází například v kanadském dole Kidd Creek. Mikroorganismy tu žijí více než 1,5 km pod zemí ve vodě, která byla v zemské kůře uvězněna už před miliardou roků. 

Bude tedy zajímavé zjistit, jestli se na Marsu nachází chemické prvky, které mohou radioaktivním rozpadem přispívat k radiolýze vody. Jednat by se mělo převážně o thorium, uran nebo draslík - prvky, které obsahují přírodní nestabilní izotopy s poměrně dlouhým poločasem rozpadu (takže se dochovaly až do dnešní doby). Vědci dále hledají sulfidové minerály a kamenný materiál, který by v sobě mohl mít dostatek prasklin, puklin a pór. 

Věda tu přitom není odkázána jen na vzdálené marsovské rovery. Přímo na Zemi totiž máme hned několik “vzorků” marťanské horniny. 

Na naši vlastní planetu se dostaly v minulosti. Jsou to následky dávných kolizí Marsu s velkými meteority. Při vhodném úhlu dopadu se při kolizích vymrštilo do výšky velké množství horniny. Připomeňme si nízkou hmotnost Marsu a s ní spojenou nízkou gravitaci. Nejspíš nikoho neudiví, že tedy mohl materiál z povrchu Marsu překonat jeho slabou gravitaci a dostat se tak na heliocentrickou oběžnou dráhu, která ho následně mohla zanést až na Zemi. 

Studie zjistila, že v různých typech marťanských meteoritů jsou přítomny všechny přísady (nutné k radiolýze vody) v dostatečném množství. Není tedy vůbec vyloučeno, že se pod povrchem Marsu může skrývat sice primitivní, ale zato velice starý exotický druh života. Mikrobi by tu mohli podobně jako na Zemi využívat podpovrchovou vodu a anorganický materiál - a ani nízká gravitace, ani absence atmosféry nebo nízké povrchové teploty by jim nemohly uškodit. 

Zdroj:https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2020.2386