Моделирование показало, что под поверхностью молодого Марса условия были такими же комфортными для примитивной жизни, как и в океанах молодой Земли. Однако продолжалось это недолго, и деятельность микробов быстро истощила атмосферу, сделав планету необитаемой.
Сегодняшний Марс — суровая пустыня, сухая и холодная, но так было не всегда. В далеком прошлом на соседней планете было сравнительно тепло и влажно, ее окружала довольно плотная, богатая углекислым газом и водородом атмосфера, и в таких условиях там вполне могла возникнуть примитивная жизнь. Об этом говорится и в новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy. «Условия под поверхностью раннего Марса могли быть подходящими для существования микробов-метаногенов», — подчеркнул ключевой автор работы, профессор Аризонского университета Режи Ферье (Regis Ferriere).
На Земле такие микроорганизмы получают энергию без кислорода, например из углекислого газа и водорода, а побочным продуктом этих реакций выступает метан. Они считаются одними из древнейших, хотя в нынешних обстоятельствах встречаются не так повсеместно, часто населяя самые экстремальные экологические ниши — вроде «черных курильщиков» на дне океанов. Однако на раннем Марсе, около четырех миллиардов лет назад, в нойский период, условия были куда более подходящими для жизни метаногенов.
«Мы полагаем, что в то время Марс был немного холоднее Земли и далеко не таким холодным, как сегодня, со средними температурами слегка выше точки замерзания воды, — говорит Режи Ферье. — Мы видим ранний Марс как каменистую планету с пористой корой, покрытой жидкой водой, которая образовывала озера и реки, а возможно, даже моря и океаны».
Ферье и его коллеги смоделировали климат Красной планеты в нойский период с учетом обилия и высокой солености воды (на которую указывает анализ древних марсианских пород), пористости поверхности, насыщенной углекислым газом и водородом атмосферы. Эти результаты ученые использовали для моделирования динамики экосистем. Работа позволила оценить возможности существования и развития жизни неглубоко под поверхностью Марса. Ответ оказался положительным: такие условия способны поддерживать существование метаногенов (на что указывали и некоторые предыдущие работы).
По словам ученых, на самой поверхности планеты было слишком холодно, однако чуть ниже температура оставалась достаточно комфортной, а просачивающиеся сверху вода, углекислый газ и водород давали достаточно ресурсов для извлечения энергии с помощью метаногенеза. По их оценкам, оптимальные условия сохранялись на глубине до нескольких сотен метров. «Мы обнаружили весьма вероятное существование подповерхностной жизни, которую ограничивало лишь распространение льдов на поверхности. Продуктивность по биомассе могла быть сравнима с продуктивностью океанов ранней Земли», — добавил Ферье. Однако продолжалось это недолго.
Моделирование показало, что если поначалу метаногенная жизнь на Марсе могла процветать, то постепенно она оказывала все более негативное влияние на условия собственного существования. Биологическая активность таких микроорганизмов быстро — на протяжении сотен, а то и десятков тысяч лет — изменила состав и снизила плотность марсианской атмосферы. Содержание водорода в ней быстро падало, что могло приводить не только к энергетическому дефициту, но и к охлаждению всей планеты. В результате Марс стремительно замерз и стал необитаем. Жизнь могла уходить все глубже в недра, пока и там условия не сделались совершенно неподходящими для нее.
Автор: Сергей Васильев