Marsquakes kunnen Red Planet Life mogelijk ondersteunen

Marsquakes - dat wil zeggen aardbevingen op Mars - zou genoeg waterstof kunnen genereren om het leven daar te ondersteunen, vindt een nieuwe studie.

Mensen en de meeste dieren, planten en schimmels halen hun energie voornamelijk uit chemische reacties tussen zuurstof en organische verbindingen zoals suikers. Microben zijn echter afhankelijk van een breed scala aan verschillende reacties op energie; bijvoorbeeld, reacties tussen zuurstof en waterstofgas helpen de bacteriën genaamd hydrogenotrophs overleven diep onder de grond op aarde, en eerder onderzoek suggereerde dat dergelijke reacties zelfs het vroegste leven op aarde mogelijk hebben gemaakt.

Voorafgaand werk suggereerde dat wanneer stenen breken en vermalen tijdens aardbevingen op aarde, silicium in die rotsen kan reageren met water om waterstofgas te genereren. Studie hoofdauteur Sean McMahon, een geomicrobioloog aan de Yale University, en zijn collega's wilden zien of marsquakes voldoende waterstof konden genereren om microben te ondersteunen die mogelijk op de Rode Planeet zouden kunnen leven. [De zoektocht naar het leven op Mars in afbeeldingen]

De wetenschappers onderzochten speciale soorten stenen die ontstaan ​​wanneer stenen tijdens aardbevingen tegen elkaar schuren. De monsters die de onderzoekers analyseerden uit Schotland, Canada, Zuid-Afrika, de Scilly-eilanden langs de kust van Engeland en de Buiten-Hebriden van Schotland waren tot honderden keren rijker aan waterstofgas in de val dan omringende rotsen die niet door zo'n vermaling waren gegenereerd.

"Deze bevindingen waren verrassend en opwindend omdat we niet wisten of we überhaupt iets zouden vinden", zei McMahon.

De onderzoekers zeiden dat het waterstofgas in de monsters die ze analyseerden overvloedig genoeg was om hydrogenotrofen op aarde te ondersteunen.

"Onze bevindingen zijn een bijdrage aan een breder beeld van hoe geologische processen het microbiële leven in extreme omgevingen kunnen ondersteunen," vertelde McMahon aan ProfoundSpace.org. "Er is niet veel van wat we beschouwen als voedselmijlen onder het aardoppervlak, maar wetenschappers hebben de afgelopen decennia ontdekt dat de aarde daar een enorme hoeveelheid biomassa heeft, misschien 20 procent of meer van de biomassa van de aarde."

Als het gaat om of marsquakes en water samen zouden kunnen werken om waterstof op Mars te genereren, suggereerde eerder onderzoek dat vloeibaar water ooit overvloedig aanwezig was op het oppervlak van Mars. Het suggereert ook dat grote reserves van vloeibaar water nog steeds ondergronds op de Rode Planeet kunnen bestaan ​​op een diepte van gemiddeld ongeveer 3 mijl (5 kilometer). Mars heeft echter veel minder aardbevingen dan de aarde, omdat de Rode Planeet tegenwoordig zowel vulkanisme als plaattektoniek mist.

Toch merkten de onderzoekers op dat conservatieve modellen van marsquakes op basis van gegevens van Mars Global Surveyor van NASA suggereren dat de Red Planet gemiddeld om de 45 dagen een magnitude-2-gebeurtenis en elke 4500 jaar een magnitude-7-gebeurtenis meemaakt. Dit betekent dat marsquakes gemiddeld minder dan 11 ton (10 ton) waterstof per jaar kunnen produceren over het hele Mars, wat misschien nog steeds genoeg is om sporadisch microbiologische activiteiten daar te voeden, zeiden de onderzoekers. [De grootste aardbevingen in de geschiedenis]

"Deze waterstof kan waarschijnlijk slechts kleine hoeveelheden biomassa ondersteunen," zei McMahon. "Toch past dit in het groeiende beeld van het soort biosfeer dat Mars mogelijk in stand kan houden. Als je kijkt naar bacteriën en andere micro-organismen op aarde, vind je degenen die in staat zijn om te rusten in een rusttoestand gedurende extreem lange perioden, en ze kunnen wakker worden en zich reproduceren en dan weer zo'n 10.000 jaar verder slapen. "

McMahon merkte op dat zelfs rotsen die geen water hebben blijkbaar waterstofgas kunnen genereren tijdens aardbevingen. Dit suggereert dat slijpen waterstof zou kunnen afgeven dat gewoonlijk chemisch gebonden is aan stenen. "Er moet veel werk worden verzet om te begrijpen hoe waterstof kan worden bevrijd", zei hij.

NASA's 2018 InSight-missie is gepland om seismische activiteit op Mars te meten. "Als we daadwerkelijke gegevens van marsquakes van het oppervlak van Mars hebben, zal blijken of wat we hier hebben gedaan echt relevant is of niet," zei McMahon.

McMahon en zijn collega's John Parnell van de Universiteit van Aberdeen in Schotland en Nigel Blamey van Brock University in Canada hebben hun bevindingen in het septembernummer van het tijdschrift Astrobiology beschreven.