Ο Άρης ίσως ήταν ο πλανήτης μικροβίων που τελικά αυτοκαταστράφηκαν

Μια νέα γαλλική μελέτη μοντελοποίησης επιχειρεί να απαντήσει στο ερώτημα για το αν υπάρχει ακόμα ζωή στον Άρη και τι τελικά μπορεί να έγινε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, κατά την αρχαία περίοδο του πλανήτη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστροβιολόγο Μπορίς Σοτερέ του Ινστιτούτου Βιολογίας της Σχολής Ecole Normale Superieure του Παρισιού, εκτιμούν ότι ο Άρης ενδεχομένως να είχε άφθονους μικροοργανισμούς που ζούσαν λίγο κάτω από την επιφάνειά του. Όμως αυτά τα αρχαία μικρόβια πυροδότησαν μια κλιματική αλλαγή που έφερε την αρειανή Εποχή των Πάγων και έκανε τον πλανήτη αφιλόξενο για ζωή. Το αποτέλεσμα ήταν αυτοί οι ίδιοι μικροοργανισμοί τελικά να αυτοκαταστραφούν.

Στη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy γίνεται η εκτίμηση ότι πριν περίπου 3,7 δισ. χρόνια, σε μια εποχή που στη Γη οι πρώτες μικροσκοπικές μορφές ζωής εμφανίζονταν στους ωκεανούς της (οδηγώντας τελικά στους κατοπινούς πιο μεγάλους και πολύπλοκους οργανισμούς), στον Άρη πιθανώς υπήρχαν ουκ ολίγα απλά μικρόβια που τρέφονταν με υδρογόνο και απέβαλαν μεθάνιο.

Η αλληλεπίδραση της ατμόσφαιρας και λιθόσφαιρας με τα μεθανογόνα μικρόβια, σύμφωνα με τις προσομοιώσεις των υπολογιστικών μοντέλων, είχε άσχημη κατάληξη, αντίθετα με τη Γη όπου το περιβάλλον έγινε σταδιακά ολοένα πιο φιλόξενο.

Ενώ στη Γη το μεθάνιο που παρήγαγαν παρόμοια μικρόβια ζέστανε σιγά-σιγά τον πλανήτη, στον Άρη οδήγησε στην πτώση της θερμοκρασίας του, αναγκάζοντας τους μικροοργανισμούς να εισχωρήσουν ολοένα πιο βαθιά στο υπέδαφος προκειμένου να επιβιώσουν.

«Εκείνο τον καιρό ο Άρης θα ήταν σχετικά υγρός και ζεστός, με θερμοκρασίες μεταξύ -10 και 20 βαθμών Κελσίου. Είχε υγρό νερό με τη μορφή ποταμών, λιμνών και ίσως ωκεανών στην επιφάνεια του. Αλλά η ατμόσφαιρα του θα ήταν αρκετά διαφορετική από εκείνη της Γης. Ήταν εξίσου πυκνή αλλά πλουσιότερη σε διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο, που και τα δύο έδρασαν ως ισχυρά αέρια ανόδου της θερμοκρασίας», δήλωσε ο αστροβιολόγος Μπορίς Σοτερέ.

Καθώς ο πλανήτης απείχε περισσότερο από τον Ήλιο –και συνεπώς ήταν ήδη ψυχρότερος–, χρειαζόταν εκείνα τα μικροβιακά «αέρια του θερμοκηπίου» για να διατηρήσει θερμοκρασίες ευνοϊκές για την ανάπτυξη ζωής. Αλλά όσο εκείνα τα αρχαία μεθανογόνα μικρόβια άρχισαν να… καταβροχθίζουν το ατμοσφαιρικό υδρογόνο και να παράγουν μαζικά μεθάνιο, τελικά επιβράδυναν το φαινόμενο του θερμοκηπίου αντί να το επιταχύνουν, όπως θα περίμενε κανείς.

Σύμφωνα με τον Μπορίς Σοτερέ, «στον αρχαίο Άρη το υδρογόνο ήταν ένα πολύ ισχυρό αέριο ανόδου της θερμοκρασίας λόγω αλληλεπίδρασης με το διοξείδιο του άνθρακα, κάτι που δεν βλέπουμε στην ατμόσφαιρα της Γης. Έτσι τα μικρόβια ουσιαστικά αντικατέστησαν ένα ισχυρότερο αέριο κλιματικής αλλαγής, το υδρογόνο, με ένα λιγότερο ισχυρό, το μεθάνιο, κάτι που είχε ως τελικό αποτέλεσμα την πτώση της θερμοκρασίας».

Καθώς ο γειτονικός πλανήτης ψυχράνθηκε περισσότερο, ολοένα μεγαλύτερο μέρος του υγρού νερού του μετατράπηκε σε πάγο και οι επιφανειακές θερμοκρασίες του έπεσαν κάτω από τους -60 βαθμούς Κελσίου, σπρώχνοντας τα μικρόβια όλο πιο βαθιά κάτω από την επιφάνεια, όπου υπήρχε ακόμη μεγαλύτερη θερμότητα.

Σύμφωνα με το μοντέλο, μέσα σε λίγες εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια τα μικρόβια είχαν αναγκαστεί να ζουν σε βάθος μεγαλύτερο του 1 χλμ.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι σε τρεις μόνο περιοχές –που πιθανώς είχαν παραμείνει θερμότερες– μπορεί τα μικρόβια να επιβίωσαν για καιρό κοντά στην επιφάνεια: στον κρατήρα Jezero (όπου σήμερα επιχειρεί το ρόβερ Perseverance της NASA), στην Πεδιάδα Ελλάς του νοτίου αρειανού ημισφαιρίου, και σε άλλη μία πεδιάδα.

Το σημαντικό ερώτημα που ζητά απάντηση είναι κατά πόσο αρχαία μικρόβια μπορεί να ζουν ακόμη στο υπέδαφος. Οι αρειανοί δορυφόροι έχουν ανιχνεύσει ίχνη μεθανίου στην σημερινή αραιή ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά είναι αδύνατο μέχρι στιγμής να πει κανείς κατά πόσο αυτό το μεθάνιο έχει βιολογική προέλευση ή γεωχημική.

Ο Μπορίς Σοτερέ τόνισε ακόμα ότι αν ισχύουν τα ευρήματα του μοντέλου του αυτό δείχνει ότι η ζωή μπορεί τυχαία να εμφανίζεται στο σύμπαν αλλά και να αυτοκαταστρέφεται μέσω της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον της κατά τη διάρκεια ενός φαύλου κύκλου.

«Τα συστατικά της ζωής υπάρχουν παντού στο σύμπαν. Συνεπώς είναι δυνατό η ζωή να εμφανίζεται τακτικά στο σύμπαν. Όμως η ανικανότητα της να διατηρήσει φιλόξενες συνθήκες στην επιφάνεια ενός πλανήτη οδηγεί στην εξαφάνιση της πολύ γρήγορα. Το πείραμα μας δείχνει ότι ακόμη και μια πολύ πρωτόγονη βιόσφαιρα μπορεί να έχει ένα τελείως αυτοκαταστροφικό αποτέλεσμα», κατέληξε.