Η πιθανότητα να υπάρχει ζωή στον Άρη έχει καταγράψει τη φαντασία ερευνητών, επιστημόνων και συγγραφέων για πάνω από έναν αιώνα. Από τότε που ο Giovanni Schiaparelli (και αργότερα, ο Percival Lowell) εντόπισε αυτό που πίστευαν ότι ήταν «Martian Canals» τον 19ο αιώνα, οι άνθρωποι ονειρεύτηκαν μια μέρα να στέλνουν απεσταλμένους στον Κόκκινο Πλανήτη με την ελπίδα να βρουν πολιτισμό και να συναντήσουν τους γηγενείς Αρειανούς.
Ενώ το Ναύτης και Πειρατής του βορρά Προγράμματα της δεκαετίας του 1960 και της δεκαετίας του '70 κατέστρεψαν την έννοια του Αρειανού πολιτισμού, από τότε έχουν προκύψει πολλές αποδείξεις που δείχνουν πώς θα μπορούσε η ζωή να υπήρχε κάποτε στον Άρη. Χάρη σε μια νέα μελέτη, η οποία δείχνει ότι ο Άρης μπορεί να έχει αρκετό αέριο οξυγόνο κλειδωμένο κάτω από την επιφάνειά του για να υποστηρίζει αερόβιους οργανισμούς, τη θεωρία ότι η ζωή θα μπορούσε ακόμη υπάρχει μια άλλη ώθηση.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Φύση Γεωεπιστήμη, με επικεφαλής τη Vlada Stamenkovic, επιστήμονα της Γης και των πλανητών και θεωρητικό φυσικό από το Jet Propulsion Laboratory της NASA. Συνοδεύτηκε από πολλά μέλη της JPL και το Τμήμα Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech).
Με απλά λόγια, ο πιθανός ρόλος που θα μπορούσε να είχε διαδραματίσει το αέριο οξυγόνο στον Άρη έχει ιστορικά λίγη προσοχή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το οξυγόνο αποτελεί ένα πολύ μικρό ποσοστό της ατμόσφαιρας του Άρη, το οποίο αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο. Ωστόσο, γεωχημικά στοιχεία από μετεωρίτες του Άρη και πετρώματα πλούσια σε μαγγάνιο στην επιφάνειά του έχουν δείξει υψηλό βαθμό οξείδωσης.
Αυτό θα μπορούσε να ήταν το αποτέλεσμα του νερού που υπήρχε στον Άρη στο παρελθόν, το οποίο θα έδειχνε ότι το οξυγόνο έπαιζε ρόλο στη χημική διάβρωση του φλοιού του Άρη. Για να διερευνήσει αυτή τη δυνατότητα, ο Stamenkovi και η ομάδα του εξέτασαν δύο αποδεικτικά στοιχεία που συλλέχθηκαν από το Περιέργεια πλάνης. Το πρώτο ήταν χημικά στοιχεία από το όργανο Χημείας και Ορυκτολογίας Curiosity (CheMin), το οποίο επιβεβαίωσε τα υψηλά επίπεδα οξείδωσης σε δείγματα πετρωμάτων του Άρη.
Δεύτερον, διαβουλεύθηκαν με αποδεικτικά στοιχεία που ελήφθησαν από το Mars Express » Όργανο Mars Advanced Radar for Suburface and Ionosphere Sounding (MARSIS), το οποίο έδειξε την παρουσία νερού κάτω από τη νότια πολική περιοχή του Άρη. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η ομάδα άρχισε να υπολογίζει πόση ποσότητα οξυγόνου θα μπορούσε να υπάρχει σε υποβρύχιες εναποθέσεις, και αν αυτό θα ήταν αρκετό για τη διατήρηση αερόβιων οργανισμών.
Ξεκίνησαν αναπτύσσοντας ένα ολοκληρωμένο θερμοδυναμικό πλαίσιο για τον υπολογισμό της διαλυτότητας του O2 σε υγρές άλμες (θαλασσινό νερό και άλλα διαλυτά ορυκτά) υπό συνθήκες Άρη. Για αυτούς τους υπολογισμούς, υπέθεσαν ότι η τροφοδοσία του O2 ήταν η ατμόσφαιρα του Άρη, η οποία θα μπορούσε να έρθει σε επαφή με επιφανειακά και υπόγεια περιβάλλοντα - και ως εκ τούτου, μεταβιβάσιμα.
Στη συνέχεια, συνδύασαν αυτό το πλαίσιο διαλυτότητας σε ένα μοντέλο γενικής κυκλοφορίας του Άρη (GCM) για να καθορίσουν τον ετήσιο ρυθμό με τον οποίο το O2 θα διαλύεται σε άλμη - λαμβάνοντας υπόψη τις τοπικές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας στον Άρη σήμερα. Αυτό τους επέτρεψε να εντοπίσουν αμέσως ποιες περιοχές ήταν πιο πιθανό να διατηρήσουν υψηλά επίπεδα διαλυτότητας O2.
Τέλος, υπολόγισαν ιστορικές και μελλοντικές αλλαγές στην πλάτη του Άρη για να προσδιορίσουν πώς εξελίχθηκε η κατανομή των αερόβιων περιβαλλόντων τα τελευταία 20 εκατομμύρια χρόνια και πώς θα μπορούσαν να αλλάξουν στα επόμενα 10 εκατομμύρια. Από αυτό, διαπίστωσαν ότι ακόμη και στα χειρότερα σενάρια, υπήρχε αρκετό οξυγόνο σε πετρώματα του Άρη και υπόγειες δεξαμενές για την υποστήριξη αερόβιων μικροβιακών οργανισμών. Όπως είπε ο Stamenkovic στο Space Magazine:
«Το αποτέλεσμα είναι ότι το οξυγόνο μπορεί να διαλυθεί σε διάφορες άλμες υπό σύγχρονες συνθήκες Άρη σε συγκεντρώσεις που είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αερόβιες μικροβιακές ανάγκες για αναπνοή. Δεν μπορούμε να κάνουμε ακόμη δηλώσεις σχετικά με το δυναμικό των υπόγειων υδάτων, αλλά τα αποτελέσματά μας μπορεί να υπονοούν την ύπαρξη δροσερών άλμης που δρουν σε βράχους που σχηματίζουν οξείδια του μαγγανίου, τα οποία έχουν παρατηρηθεί με MSL. "
Από τους υπολογισμούς τους, διαπίστωσαν ότι τα περισσότερα από τα υπόγεια περιβάλλοντα στον Άρη ξεπέρασαν τα επίπεδα οξυγόνου που απαιτούνται για αερόβια αναπνοή (~ 10 ^? 6 mol m ^? 3) έως και 6 τάξεις μεγέθους. Αυτό είναι ανάλογο με τα επίπεδα οξυγόνου στους ωκεανούς της Γης σήμερα και υψηλότερα από αυτά που υπήρχαν στη Γη πριν από το Μεγάλο Γεγονός Οξυγόνωσης πριν από περίπου 2,35 δισεκατομμύρια χρόνια (10 ^? 13–10 ^? 6 mol m ^? 3).
Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η ζωή θα μπορούσε ακόμα να υπάρχει σε υπόγεια αποθέματα αλμυρού νερού και να προσφέρει μια εξήγηση για το σχηματισμό πολύ οξειδωμένων πετρωμάτων. "Το MS Curiosity rover εντόπισε οξείδια μαγγανίου που συνήθως σχηματίζονται μόνο όταν οι βράχοι αλληλεπιδρούν με πολύ οξειδωμένους βράχους", δήλωσε ο Stamenkovic. "Έτσι, τα αποτελέσματά μας θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτά τα ευρήματα εάν υπήρχαν δροσερές άλμες και οι συγκεντρώσεις οξυγόνου ήταν παρόμοιες ή μεγαλύτερες από σήμερα, ενώ οι βράχοι άλλαξαν."
Κατέληξαν επίσης στο συμπέρασμα ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλαπλές τοποθεσίες γύρω από τις πολικές περιοχές όπου υπήρχαν πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις Ο2, οι οποίες θα ήταν αρκετές για να υποστηρίξουν την ύπαρξη πιο πολύπλοκων πολυκυτταρικών οργανισμών όπως οι σπόγγοι. Εν τω μεταξύ, περιβάλλοντα με ενδιάμεσες διαλυτότητες πιθανότατα θα εμφανίζονταν σε χαμηλότερες περιοχές πιο κοντά στον ισημερινό που έχουν υψηλότερες επιφανειακές πιέσεις - όπως η Hellas και η Amazonis Planitia, και η Arabia και η Tempe Terra.
Από όλα αυτά, αυτό που αρχίζει να αναδύεται είναι μια εικόνα για το πώς η ζωή στον Άρη θα μπορούσε να μεταναστεύσει υπόγεια, αντί να εξαφανιστεί απλώς. Καθώς η ατμόσφαιρα απογυμνώθηκε αργά και η επιφάνεια κρυώθηκε, το νερό άρχισε να παγώνει και να ταξιδεύει στο έδαφος και τις υποθαλάσσιες κρύπτες, όπου υπήρχε αρκετό οξυγόνο για να υποστηρίξει τους αερόβιους οργανισμούς ανεξάρτητα από τη φωτοσύνθεση.
Παρόλο που αυτή η δυνατότητα θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες ευκαιρίες στην αναζήτηση ζωής στον Άρη, θα μπορούσε να είναι πολύ δύσκολο (και ανεπιθύμητο) να το αναζητήσετε. Για αρχάριους, οι προηγούμενες αποστολές έχουν αποφύγει περιοχές στον Άρη με συγκεντρώσεις νερού επειδή φοβούνται να τις μολύνουν με βακτήρια της Γης. Για αυτό λοιπόν οι επερχόμενες αποστολές όπως της NASAΆρης 2020 Το rover θα επικεντρωθεί στη συλλογή δειγμάτων επιφανειακών εδαφών για να αναζητήσει στοιχεία για την προηγούμενη ζωή.
Δεύτερον, ενώ αυτή η μελέτη παρουσιάζει την πιθανότητα να υπάρχει ζωή σε υποθαλάσσιες κρυφές μνήμες στον Άρη, δεν αποδεικνύει οριστικά ότι η ζωή εξακολουθεί να υπάρχει στον Κόκκινο Πλανήτη. Αλλά όπως ανέφερε ο Στάμενκοβιτς, ανοίγει πόρτες για συναρπαστική νέα έρευνα και θα μπορούσε ουσιαστικά να αλλάξει τον τρόπο που βλέπουμε τον Άρη:
«Αυτό σημαίνει ότι έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε για τις δυνατότητες ζωής στον Άρη, όχι μόνο στο παρελθόν αλλά και στο παρόν. Τόσες πολλές ερωτήσεις παραμένουν ανοιχτές, αλλά αυτό το έργο δίνει επίσης την ελπίδα να εξερευνήσουμε τις δυνατότητες για την υπάρχουσα ζωή στον Άρη σήμερα - με έμφαση στην αερόβια αναπνοή, κάτι πολύ απροσδόκητο. "
Μία από τις μεγαλύτερες συνέπειες αυτής της μελέτης είναι ο τρόπος που δείχνει πώς ο Άρης θα μπορούσε να έχει εξελιχθεί σε διαφορετικές συνθήκες από αυτές της Γης. Αντί των αναερόβιων οργανισμών που προκύπτουν σε ένα επιβλαβές περιβάλλον και χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για την παραγωγή οξυγόνου (καθιστώντας την ατμόσφαιρα κατάλληλη για αερόβιους οργανισμούς), ο Άρης θα μπορούσε να προέρχεται από οξυγόνο μέσω πετρωμάτων και νερού για τη διατήρηση αερόβιων οργανισμών σε ένα κρύο περιβάλλον μακριά από τον Ήλιο.
Αυτή η μελέτη θα μπορούσε επίσης να έχει επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής πέρα από τη Γη. Ενώ τα υπόγεια μικρόβια σε κρύους, αποξηραμένους εξωπλανήτες μπορεί να μην μοιάζουν με τον ιδανικό ορισμό του «κατοικήσιμου» για εμάς, αυτό δημιουργεί μια πιθανή ευκαιρία για αναζήτηση της ζωής όπως εμείς δεν το ξέρω. Σε τελική ανάλυση, η εύρεση ζωής πέρα από τη Γη θα είναι πρωτοποριακή, ανεξάρτητα από τη μορφή που παίρνει.
