Η ζωή θα μπορούσε να έχει ευημερήσει κάτω από την επιφάνεια του Άρη

Νερό που συντηρεί τη ζωή θα μπορούσε να υπήρχε μίλια κάτω από την επιφάνεια του Άρη χάρη στο λιώσιμο των παχύρρευστων φύλλων πάγου από τη γεωθερμική θερμότητα, σύμφωνα με νέα έρευνα. Η ανακάλυψη, που έγινε από μια ομάδα με επικεφαλής τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου Rutgers, υποδηλώνει ότι πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια το πιο πιθανό μέρος για να ευημερήσει η ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη ήταν κάτω από την επιφάνειά του.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στην τελευταία έκδοση του περιοδικού Science Advances, θα μπορούσε να λύσει ένα πρόβλημα που έχει επίσης συνέπειες για την ύπαρξη υγρού νερού –και συνεπώς την πρώιμη ανάπτυξη της ζωής– και στον πλανήτη μας. Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές που εξετάζουν την ύπαρξη υγρού νερού νωρίς τόσο στην ιστορία της Γης όσο και στον Άρη έχουν προβληματιστεί από το γεγονός ότι ο Ήλιος θα ήταν έως και 70% λιγότερο έντονος στην αστρική του νεότητα.

Αυτή η έλλειψη έντασης σε συνδυασμό με τα ευρήματα υγρού νερού σε αυτό το στάδιο της ιστορίας του ηλιακού συστήματος αναφέρεται ως «το παράδοξο του ασθενούς ήλιου» και θα πρέπει να σημαίνει ότι οι συνθήκες του Άρη ήταν ψυχρές και άνυδρες στη βαθιά ιστορία του. Αυτό το συμπέρασμα αντικρούστηκε από γεωλογικές ενδείξεις για υγρό νερό στον νεαρό πλανήτη. Το πρόβλημα θα μπορούσε τώρα να λυθεί, τουλάχιστον για τον Άρη, με γεωθερμική δραστηριότητα.

«Ακόμη κι αν αέρια του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί διοχετεύονται στην πρώιμη ατμόσφαιρα του Άρη σε προσομοιώσεις υπολογιστή, τα κλιματικά μοντέλα εξακολουθούν να αγωνίζονται να υποστηρίξουν έναν μακροπρόθεσμο ζεστό και υγρό Άρη», εξηγεί η επικεφαλής συγγραφέας Lujendra Ojha, επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Γη και Πλανητικές Επιστήμες στη Σχολή Τεχνών και Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Rutgers, New Brunswick. "Προτείνουμε ότι το παράδοξο του ασθενούς νεαρού ήλιου μπορεί να συμφιλιωθεί, τουλάχιστον εν μέρει, εάν ο Άρης είχε υψηλή γεωθερμική θερμότητα στο παρελθόν του."

Η κατάσταση του κλίματος του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και αν θα μπορούσε να υπήρχε γλυκό νερό, αυτό το σημείο στην αρχή της ιστορίας του ήταν πηγή έντονων συζητήσεων στην επιστημονική κοινότητα για δεκαετίες. Η συζήτηση περιπλέχθηκε περαιτέρω από το ερώτημα εάν θα υπήρχε νερό στην επιφάνεια του πλανήτη ή βαθιά κάτω από το έδαφος; Τα κλιματικά μοντέλα που έχουν παραχθεί για τον Άρη μέχρι στιγμής έχουν προτείνει μέσες θερμοκρασίες επιφάνειας κάτω από το σημείο τήξης του νερού σε αυτό το σημείο της ιστορίας του.

Ο Ojha και η ομάδα του ερεύνησαν αυτή τη φαινομενική αντίφαση στην κατανόησή μας για τον Άρη διαμορφώνοντας το μέσο πάχος των αποθέσεων πάγου στα νότια υψίπεδα του Κόκκινου Πλανήτη. Εξέτασαν επίσης δεδομένα που συλλέχθηκαν από το προσεδάφιο InSight της NASA, το οποίο μετρά τα «ζωτικά» στοιχεία του Κόκκινου Πλανήτη από το 2018.

Ανακαλύπτοντας ότι το πάχος αυτών των εναποθέσεων πάγου δεν ξεπερνούσε το μέσο πάχος των 2 χιλιομέτρων , η ομάδα συμπλήρωσε αυτό το εύρημα με εκτιμήσεις τόσο της μέσης ετήσιας επιφανειακής θερμοκρασίας του πλανήτη όσο και της ροής θερμότητας από το εσωτερικό του προς την επιφάνειά του. Ο στόχος αυτού ήταν να ανακαλύψει εάν η επιφανειακή ροή θερμότητας θα ήταν αρκετά ισχυρή για να λιώσει τα φύλλα πάγου του Άρη.

Πράγματι, η μελέτη φαίνεται να δείχνει ότι η ροή θερμότητας τόσο από τον φλοιό όσο και από τον μανδύα του Άρη θα ήταν αρκετά έντονη ώστε να αρχίσει να λιώνει στη βάση των φύλλων πάγου του.

Η ζωή στον Άρη ευημερούσε κάτω από την επιφάνειά του;

Η ευρύτερη επίπτωση αυτής της αποκάλυψης είναι ότι ανεξάρτητα από το κλίμα του Άρη που ήταν δισεκατομμύρια χρόνια στην ιστορία του, εάν κάποτε υπήρχε ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη, η υπόγειά του θα ήταν η πιο κατοικήσιμη περιοχή του. Έτσι, η ζωή θα μπορούσε να έχει ευημερήσει, λέει η ομάδα, μίλια κάτω από την επιφάνεια του γείτονά μας, συντηρούμενη από τη ροή του γλυκού νερού.

Σημαντικά, αυτή η παροχή νερού θα υπήρχε ακόμη και όταν ο Άρης έχασε το μαγνητικό του πεδίο και η ατμόσφαιρά του απογυμνώθηκε από τους σκληρούς ηλιακούς ανέμους και την ακτινοβολία με φουσκάλες. Η διαδικασία που τελικά στέρησε τον Άρη από το επιφανειακό υγρό νερό του. Αυτό σημαίνει ότι η ζωή θα μπορούσε να έχει επιβιώσει στον πλανήτη, κρυμμένα μίλια κάτω από τη γη για πολύ περισσότερο από όσο η επιφάνεια παρέμενε κατοικήσιμη.

«Σε τέτοια βάθη, η ζωή θα μπορούσε να έχει διατηρηθεί από υδροθερμική δραστηριότητα και αντιδράσεις βράχου-νερού», λέει ο Ojha. "Έτσι, το υπέδαφος μπορεί να αντιπροσωπεύει το μακροβιότερο κατοικήσιμο περιβάλλον στον Άρη."

Πηγή:Lujendra Ojha, Jacob Buffo, Suniti Karunatillake, Matthew Siegle. «Παραγωγή υπόγειων υδάτων από γεωθερμική θέρμανση στον πρώιμο Άρη και επιπτώσεις για την πρώιμη κατοικιμότητα του Άρη», Science Advances ,[2020] https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.abb1669