Přispěl život na Marsu ke klimatické katastrofě?

Vědci zveřejnili klimatický model Marsu - tentokrát ovšem obsahuje také vliv bakterií, které by mohly být podobné pozemským. (délka blogu 5 min.)

Otrávená a zmrazená

Myšlenka “otrávení” planety životem není zrovna nová. I v modelu atmosféry naší vlastní planety existuje podobné období. 

První bakterie nevyužívaly kyslík - ten pro ně byl toxický a byl doslova odpadem jejich metabolismu. Teprve jejich nástupci - bakterie, které se existenci volného kyslíku přizpůsobily - vytvořili základ téměř všech dnes známých forem života na Zemi. 

Přitom měly první organismy na naší planetě štěstí. Díky parametrům samotného vesmírného tělesa i parametrům atmosféry sice byla atmosféra Země “otrávena” kyslíkem, neproběhlo ale nečekané a razantní ochlazení, vydedukovali vědci. Mikroorganismy tak měly dost času, aby se přizpůsobily novým podmínkám a mohly se dál vyvíjet až k formám, které se už naučily ve svém metabolismu kyslík používat. 

Na Marsu podle nich proběhl celý proces jinak. Bakterie, které se živily vodíkem a vylučovaly metan, vytvořily na Rudé planetě zpětnou vazbu, která je zničila. Zvýšení koncentrace metanu mělo spustit globální ochlazení, které ukončilo prehistorické, pro život příznivé období. 

Neznamená to ovšem, že Mars dnes musí být nutně sterilní planetou. Bakterie se mohly odstěhovat do kůry planety. Ostatně i na Zemi známe bakterie, které se nacházejí ve velkých hloubkách - byly nalezeny v různých hlubokých vrtech. 

Prehistorické planety Země a Mars

Země neměla krátce po svém vzniku na povrchu oceán - stejně jako ho dnes nemá žádná z ostatních pevných planet naší soustavy. Vědci považují za nejpravděpodobnější teorii, že vodu na vnitřní planety zanesly mimo jiné i komety z vnější části systému. K tomu muselo dojít logicky také na ostatních pevných planetách. 

Zatímco si Země (díky své poloze ve Sluneční soustavě) vodu v tekutém stavu uchovala, její planetární kolegyně o ni časem přišly. Oceány na Venuši nejspíše nikdy neexistovaly - voda se stala součástí atmosféry, zatímco Mars sice oceány vytvořil, ale následně přišel o tekutou vodu díky postupnému vypařování a ztrátě příslušných molekul do okolního vesmíru. 

I na Marsu ale muselo existovat období, které bylo příznivé pro vznik života. Existovaly tu podobné podmínky jako na prehistorické Zemi - a není tedy důvod se domnívat, že tu nemohly proběhnout podobné biochemické procesy včetně vzniku jednoduchých forem života. 

Vědci nyní prověřili, jak se mohlo změnit podnebí na Marsu, když se do modelu začlení také aktivita jednoduchých bakterií, podobných těm, které kdysi osídlily Zemi. 

Vodík a metan  v různých typech atmosféry 

Mezi první formy života na Zemi patřily bakterie, které spotřebovávaly vodík a produkovaly metan. 

Pokud se podobné bakterie vyvinuly také na Marsu, mohly tvořit podobně velkou biomasu jako bakterie v pozemských oceánech. Tím ale podoba obou planet končí. 

Zatímco nově přibývající metan na naší vlastní planetě spíše stabilizoval vyšší teplotu atmosféry, ochladil se Mars o přibližně 33 až 45 stupňů Celsia. Pro mikroorganismy se stal povrch Rudé planety neobyvatelný. Pokud chtěly přežít, musely migrovat dolů do stále hlubších a teplejších vrstev horniny.

Rozdílný vývoj planetárního klimatu se dá vysvětlit rozdílným složením atmosfér dvou mladých planet. 

Mars je daleko menší než Země, nemá tedy dostatečnou přitažlivost, aby mohl udržet malé a lehké molekuly své atmosféry (například dusík a kyslík). Atmosféra se na Marsu dnes například skládá hlavně z oxidu uhličitého. Pro srovnání - molekula kyslíku odpovídá 16 pomyslným hmotnostním jednotkám, molekula dusíku 14, vodíku 2, čpavku 17, zatímco molekula CO2 odpovídá 28 jednotkám. 

V marsovských podmínkách (atmosféra specifického složení, navíc ochuzená o dusík) měl podle simulace vytvořit vodík daleko silnější skleníkový efekt. Docházelo tak logicky k ohřevu planetárního povrchu. 

Když v podmínkách marsovské atmosféry bakterie spotřebovaly vodík a nahradily ho metanem, muselo dojít k ochlazení planety, tvrdí vědci. 

Na Zemi byla situace trochu jiná - zdejší atmosféra obsahovala daleko více dusíku. Země je těžší než Mars a má logicky také vyšší gravitační zrychlení, takže je tu také vyšší úniková rychlost. V pozemské atmosféře tehdy dominoval dusík, takže reagovala jinak než atmosféra na Marsu - ke globálnímu ochlazení nedošlo. 

"Zpětná vazba mezi životem a prostředím může ohrozit obyvatelnost celých planet," vyvodili vědci.

Globální ochlazení mohlo být na Marsu ještě drastičtější, pokud bude v modelu figurovat také námraza na povrchu Marsu. Ta by mohla navíc ještě odrážet značné množství slunečního světla. Jde samozřejmě jen o novou teorii, pokud pro ni najdou vědci nějaké přímé důkazy, mohla by ovšem vysvětlit dávné rychlé změny v klimatu Marsu. Zároveň dává značnou naději na to, že jednoho (už nepříliš vzdáleného dne) můžeme nalézt pod povrchem Marsu jednoduché formy života. Ten by byl nejspíš jen na úrovni bakterií. Zároveň by se vysvětlila kolísající a lokální koncentrace metanu v atmosféře planety. 

Zdroj:https://www.nature.com/articles/s41550-022-01786-w