Γιατί αυτοκαταστράφηκαν οι μεθανογόνοι μικροοργανισμοί του πλανήτη Άρη

H πρώτη έγχρωμη φωτογραφία της επιφάνειας του Άρη από το Viking 1 την 21 Ιουλίου 1976

Ο ‘Αρης μπορεί να είχε άφθονους μικροοργανισμούς που ζούσαν λίγο κάτω από την επιφάνεια του πριν δισεκατομμύρια χρόνια. Όμως αυτά τα αρχαία μικρόβια πυροδότησαν μια – αντίστροφη από τη Γη – κλιματική αλλαγή που έφερε μια Αρειανή Εποχή των Πάγων και έκανε τον πλανήτη αφιλόξενο για ζωή, με αποτέλεσμα οι μικροοργανισμοί τελικά να αυτοκαταστραφούν. Αυτή είναι η εκτίμηση μιας νέας γαλλικής επιστημονικής μελέτης μοντελοποίησης.

Η μελέτη εκτιμά ότι πριν περίπου 3,7 δισεκατομμύρια 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 ‘Αρη πιθανώς υπήρχαν ουκ ολίγα απλά μικρόβια που τρέφονταν με υδρογόνο και απέβαλαν μεθάνιο. Η αλληλεπίδραση της ατμόσφαιρας και λιθόσφαιρας του ‘Αρη με τα μεθανογόνα μικρόβια, σύμφωνα με τις προσομοιώσεις των υπολογιστικών μοντέλων, είχε – αντίθετα με τη Γη όπου το περιβάλλον έγινε σταδιακά ολοένα πιο φιλόξενο για ζωή – άσχημη κατάληξη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστροβιολόγο Μπορίς Σοτερέ του Ινστιτούτου Βιολογίας της Σχολής Ecole Normale Superieure του Παρισιού, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy» [Early Mars habitability and global cooling by H2-based methanogens], εκτιμούν ότι ενώ στη Γη το μεθάνιο που παρήγαγαν παρόμοια μικρόβια, ζέστανε σιγά-σιγά τον πλανήτη, στον ‘Αρη οδήγησε στην πτώση της θερμοκρασίας του, αναγκάζοντας τους μικροοργανισμούς να εισχωρήσουν ολοένα πιο βαθιά στο υπέδαφος, προκειμένου να επιβιώσουν.

«Εκείνο τον καιρό, ο ‘Αρης θα ήταν σχετικά υγρός και ζεστός, με θερμοκρασίες μεταξύ μείον δέκα 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 Σοτερέ.

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

Σύμφωνα με τον Σοτερέ, «στον αρχαίο ‘Αρη 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, η οποία δεν είναι πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα όπως ήταν εκείνη του ‘Αρη. 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 μείον 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 ζήσουν σε βάθος μεγαλύτερο του ενός χιλιομέτρου.

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 του ‘Αρη. 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 Σοτερέ επεσήμανε 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 μέσω ενός φαύλου κύκλου. Όπως είπε, «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».

πηγή: https://www.amna.gr/home/article/680134/O-archaios-Aris-mporei-na-eiche-pollous-methanogonous-mikroorganismous-pou-autokatastrafikan