Naukowcy udowodnili, iż małe trzęsienia ziemi zasilają ukryte ekosystemy. Ten sam mechanizm może pomagać przetrwać życiu na Marsie.
Życie nie potrzebuje słońca, żeby przetrwać. Wystarczy, iż planeta od czasu do czasu lekko się zatrzęsie. Badania prowadzone pod Yellowstone pokazują, iż choćby niewielkie trzęsienia ziemi mogą doładowywać ukryte głęboko w skałach ekosystemy. Ten sam mechanizm naukowcy wskazują jako potencjalny scenariusz dla podpowierzchniowego życia na Marsie.
Mikrowstrząsy, które zmieniają chemię życia
Zespół Erica Boyda przeanalizował, co stało się z wodami głębokiego systemu wodonośnego pod Yellowstone po serii niewielkich trzęsień ziemi w 2021 r. To środowisko, do którego nie dociera światło – panuje tam ciemność, wysokie ciśnienie i stały kontakt wody ze skałą. Mikroorganizmy, które zasiedlają te głębiny, nie korzystają z energii słonecznej. Zamiast tego żyją tylko dzięki energii chemicznej, powstającej w reakcjach między wodą a minerałami. To dokładnie taki typ ekosystemu, jaki od lat rozważany jest w scenariuszach życia na Marsie: pod powierzchnią, w skałach, w kontakcie z wodą i daleko od promieni słonecznych.
Naukowcy pobierali próbki wody z odwiertu sięgającego niemal 100 m w głąb podłoża. Robili to 5 razy w ciągu roku – przed i po serii drobnych wstrząsów. Okazało się, iż po roju trzęsień zmieniła się zarówno chemia wód, jak i skład mikrobiologiczny podziemnego ekosystemu. W próbkach odnotowano wzrost stężenia wodoru, siarkowodoru i rozpuszczonego węgla organicznego – związków, które dla wielu mikroorganizmów są dosłownie paliwem. Równocześnie wzrosła liczba komórek unoszących się w wodzie, a skład gatunkowy społeczności uległ wyraźnemu przetasowaniu.
Interpretacja badaczy jest prosta: wstrząsy otworzyły nowe szczeliny w skałach, odsłoniły świeże powierzchnie minerałów i przepchnęły ku górze płyny uwięzione wcześniej na większych głębokościach. To uruchomiło nowe reakcje chemiczne, czyli zmieniło menu energetyczne dostępne dla mikrobów. Ekosystem, który wydawał się stabilny i powolny, okazał się zaskakująco dynamiczny i wrażliwy na choćby niewielką dawkę energii kinetycznej.
Co to mówi o potencjalnym życiu na Marsie?
Wnioski z Yellowstone są tak naprawdę szczególnie interesujące dla astrobiologów. Mars jest skalistą planetą z historią wody w przeszłości i z oznakami współczesnej aktywności sejsmicznej. jeżeli pod jego powierzchnią wciąż istnieją strefy, w których skała wchodzi w kontakt z wodą lub solanką, to każdy wstrząs może tam pełnić podobną funkcję jak pod Yellowstone, czyli otwierać nowe pęknięcia, zmieniać szlaki przepływu płynów i okresowo dostarczać nowej porcji energii chemicznej.
Badania opublikowane w PNAS Nexus pokazują, iż do podtrzymania głębokiego ekosystemu nie są potrzebne potężne trzęsienia ziemi – wystarczy seria drobnych, ale powtarzalnych wstrząsów. Dzięki temu scenariusz podpowierzchniowego życia na Marsie przestaje być wyłącznie teorią oderwaną od obserwacji: mamy ziemski odpowiednik, w którym podobna fizyka skał, wody i drgań przekłada się na przebudzenie mikrobów.
Potrzebne nowe kryterium dla poszukiwania życia w kosmosie?
Do tej pory w poszukiwaniu miejsc potencjalnie zamieszkiwalnych skupialiśmy się głównie na obecności wody i odpowiedniej temperatury. Badania z Yellowstone podpowiadają jednak, iż warto dodać kolejne kryterium, a konkretniej żywotność geologiczną, czyli takie środowiska, w których skały cyklicznie pękają, a płyny zmieniają swoje ścieżki.
Jeżeli małe trzęsienia ziemi potrafią ożywiać ukryte mikroświaty pod Yellowstone, to podobne wstrząsy mogą zasilać życie pod powierzchnią Marsa czy innych skalistych światów. Planeta, która tylko od czasu do czasu drży, staje się w takim ujęciu nie wrogiem życia, ale jego cichym sprzymierzeńcem. Zwłaszcza tam, gdzie jedynym źródłem energii jest chemia ukryta głęboko w skałach.
