Terwijl NASA's Perseverance-rover zijn zoektocht naar oud leven op het oppervlak van Mars begint, een nieuwe studie suggereert dat de ondergrond van Mars een goede plek zou kunnen zijn om te zoeken naar mogelijk hedendaags leven op de Rode Planeet.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Astrobiologie , keek naar de chemische samenstelling van Mars-meteorieten - rotsen die van het oppervlak van Mars werden gestraald en uiteindelijk op aarde landden. De analyse wees uit dat die rotsen, indien constant in contact met water, zou de chemische energie produceren die nodig is om microbiële gemeenschappen te ondersteunen die vergelijkbaar zijn met die welke overleven in de onverlichte diepten van de aarde. Omdat deze meteorieten representatief kunnen zijn voor grote delen van de Marskorst, de bevindingen suggereren dat een groot deel van de Mars-ondergrond bewoonbaar zou kunnen zijn.

"De grote implicatie hier voor de wetenschap van ondergrondse exploratie is dat overal waar je grondwater op Mars hebt, er is een goede kans dat je genoeg chemische energie hebt om het microbiële leven onder de grond te ondersteunen, " zei Jesse Tarnas, een postdoctoraal onderzoeker bij NASA's Jet Propulsion Laboratory die de studie leidde terwijl hij zijn Ph.D. aan de Brown-universiteit. "We weten niet of het leven ooit is begonnen onder het oppervlak van Mars, maar als dat zo was, we denken dat er voldoende energie zou zijn om het tot op de dag van vandaag in stand te houden."

In de afgelopen decennia, wetenschappers hebben ontdekt dat de diepten van de aarde een enorm bioom herbergen dat grotendeels gescheiden is van de wereld erboven. Bij gebrek aan zonlicht, deze wezens overleven met behulp van de bijproducten van chemische reacties die worden geproduceerd wanneer rotsen in contact komen met water.

Een van die reacties is radiolyse, die optreedt wanneer radioactieve elementen in gesteenten reageren met water dat vastzit in de porie- en breukruimte. De reactie breekt watermoleculen in hun samenstellende elementen, waterstof en zuurstof. De vrijgekomen waterstof wordt opgelost in het resterende grondwater, terwijl mineralen zoals pyriet (fool's gold) vrije zuurstof opnemen om sulfaatmineralen te vormen. Microben kunnen de opgeloste waterstof als brandstof opnemen en de zuurstof gebruiken die in de sulfaten is bewaard om die brandstof te "verbranden".

In plaatsen zoals de Kidd Creek Mine in Canada, deze 'sulfaatreducerende' microben leven meer dan anderhalve kilometer onder de grond, in water dat al meer dan een miljard jaar het daglicht niet heeft gezien. Tarnas heeft samengewerkt met een team onder leiding van professor Jack Mustard van de Brown University en professor Barbara Sherwood Lollar van de Universiteit van Toronto om deze ondergrondse systemen beter te begrijpen. met het oog op het zoeken naar vergelijkbare habitats op Mars en elders in het zonnestelsel. Het project, genaamd Earth 4D:Subsurface Science and Exploration, wordt ondersteund door het Canadian Institute for Advances Research.

Voor deze nieuwe studie de onderzoekers wilden zien of de ingrediënten voor door radiolyse aangedreven habitats op Mars zouden kunnen bestaan. Ze maakten gebruik van gegevens van NASA's Curiosity-rover en andere in een baan om de aarde draaiende ruimtevaartuigen, evenals compositiegegevens van een reeks Marsmeteorieten, die representatief zijn voor verschillende delen van de aardkorst.

De onderzoekers waren op zoek naar de ingrediënten voor radiolyse:radioactieve elementen zoals thorium, uranium en kalium; sulfidemineralen die kunnen worden omgezet in sulfaat; en rotseenheden met voldoende porieruimte om water op te vangen. Uit de studie bleek dat in verschillende soorten meteorieten op Mars, alle ingrediënten zijn aanwezig in voldoende hoeveelheden om aardachtige habitats te ondersteunen. Dit gold met name voor regolith-breccia's - meteorieten afkomstig van korstgesteenten van meer dan 3,6 miljard jaar oud - waarvan werd vastgesteld dat ze het grootste potentieel voor levensondersteuning hebben. In tegenstelling tot de aarde, Mars mist een platentektonieksysteem dat voortdurend aardkorststenen recycleert. Dus deze oude terreinen blijven grotendeels onaangetast.

De onderzoekers zeggen dat de bevindingen helpen pleiten voor een verkenningsprogramma dat zoekt naar tekenen van het huidige leven in de ondergrond van Mars. Voorafgaand onderzoek heeft in het verleden bewijs gevonden van een actief grondwatersysteem op Mars, zeggen de onderzoekers, en er is reden om aan te nemen dat er tegenwoordig grondwater bestaat. Een recente studie, bijvoorbeeld, verhoogde de mogelijkheid van een ondergronds meer op de loer onder de zuidelijke ijskap van de planeet. Dit nieuwe onderzoek suggereert dat overal waar grondwater is, er is energie voor het leven.

Tarnas en Mustard zeggen dat, hoewel er zeker technische uitdagingen zijn bij ondergrondse exploratie, ze zijn niet zo onoverkomelijk als mensen misschien denken. Een booroperatie zou niet vereisen dat "een olieplatform ter grootte van Texas, " zei Mosterd, en recente vooruitgang in kleine boorsondes zou de Martiaanse diepten binnenkort binnen bereik kunnen brengen.

"De ondergrond is een van de grenzen in de verkenning van Mars, "Zei Mosterd. "We hebben de atmosfeer onderzocht, bracht het oppervlak in kaart met verschillende golflengten van licht en landde op een half dozijn plaatsen op het oppervlak, en dat werk blijft ons zoveel vertellen over het verleden van de planeet. Maar als we willen nadenken over de mogelijkheid van het huidige leven, de ondergrond zal absoluut zijn waar de actie is."