Penelitian baru menunjukkan bahwa Mars kuno kemungkinan memiliki energi kimia yang cukup bagi mikroba untuk berkembang di bawah tanah. “Berdasarkan perhitungan fisik dan kimiawi fundamental, kami telah menunjukkan bahwa lapisan bawah permukaan Mars purba mungkin memiliki cukup hidrogen terlarut untuk memberi daya pada biosfer bawah permukaan global,” kata Jesse Tarnas, seorang mahasiswa pascasarjana di Brown University dan penulis utama studi tersebut, yang diterbitkan di Earth and Planetary Science Surat.
"Kondisi di area yang berpotensi bisa dihuni ini bisa serupa dengan yang ada di Bumi di mana kehidupan bawah tanah ada."
Di mana kehidupan bersembunyi di Mars?
Bumi adalah rumah bagi apa yang disebut sistem mikroba litotrofik bawah permukaan. Dengan tidak adanya sinar matahari, mikroba bawah tanah ini sering mengambil energinya dengan melepaskan elektron dari molekul di lingkungannya. Hidrogen molekuler terlarut adalah donor elektron yang sangat baik. Ini memberi makan mikroba semacam itu di Bumi.
Penelitian baru menunjukkan bahwa radiolisis, suatu proses di mana radiasi memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen penyusunnya, dapat menciptakan banyak hidrogen di bawah permukaan Mars kuno. Para ilmuwan memperkirakan bahwa konsentrasi hidrogen di kerak bumi 4 miliar tahun lalu seharusnya sebanding dengan yang ada di Bumi, yang memberi makan banyak mikroba saat ini.
Penemuan ini tidak berarti bahwa kehidupan benar-benar ada di Mars kuno, tetapi mereka menunjukkan bahwa jika kehidupan memang ada, permukaan bawah permukaan Mars akan memiliki bahan yang diperlukan untuk menopangnya selama ratusan juta tahun. Pekerjaan ini juga memiliki implikasi untuk eksplorasi Mars di masa depan, karena area di mana permukaan bawah permukaan purba muncul bisa menjadi tempat yang bagus untuk mencari kehidupan lama.
Video promosi:
Pergi ke bawah tanah
Sejak terungkap bahwa sungai dan danau pernah mengalir di Mars, para ilmuwan terobsesi dengan kemungkinan bahwa Planet Merah pernah memiliki kehidupan. Tetapi meskipun bukti keberadaan air di masa lalu tidak dapat dibantah, tidak jelas sejauh mana dalam sejarah Mars air itu sebenarnya mengalir. Model iklim terbaik untuk Mars awal menghasilkan suhu yang hampir tidak melebihi titik beku, yang berarti periode basah planet bisa berumur sangat pendek. Ini bukanlah skenario terbaik untuk mempertahankan kehidupan di permukaan untuk waktu yang lama, dan karena itu beberapa ilmuwan percaya bahwa kehidupan Mars di masa lalu di bawah permukaan mungkin terasa lebih baik.
Para ilmuwan mempelajari data dari spektrometer sinar gamma yang terbang di atas Mars Odyssey. Mereka memetakan kelimpahan unsur radioaktif thorium dan kalium di kerak Mars. Berawal dari peta, mereka berhasil menemukan unsur radioaktif ketiga, uranium. Peluruhan ketiga elemen ini menghasilkan radiasi yang mengarah pada peluruhan radiolitik air. Dan karena unsur-unsur ini meluruh dengan kecepatan tertentu, model kelimpahan dapat digunakan untuk menghitung keberadaan unsur 4 miliar tahun yang lalu. Jadi tim muncul dengan gagasan wabah radioaktif yang secara aktif mendorong radiolisis.
Langkah selanjutnya adalah memperkirakan berapa banyak air yang tersedia untuk radiasi ini. Bukti geologi menunjukkan bahwa batuan berpori dari kerak Mars kuno memiliki banyak air tanah yang menembus pori-pori. Para ilmuwan menggunakan pengukuran kepadatan kerak Mars untuk memperkirakan secara kasar berapa banyak pori yang tersedia untuk diisi dengan air.
Akhirnya, tim tersebut menggunakan model panas bumi dan iklim untuk menentukan di mana kehidupan purba mungkin berada. Seharusnya tidak terlalu dingin sehingga tidak semua air membeku, tapi juga tidak terlalu hangat.
Menggabungkan analisis ini, para ilmuwan menyimpulkan bahwa Mars kemungkinan memiliki zona bawah permukaan global yang berpotensi dapat dihuni setebal beberapa kilometer. Di zona ini, produksi hidrogen melalui radiolisis telah menghasilkan lebih dari cukup energi kimia untuk mendukung kehidupan mikroba, berdasarkan apa yang kita ketahui di Bumi. Dan zona ini harus bertahan selama ratusan juta tahun.
Penemuan ini bertahan bahkan ketika para ilmuwan mensimulasikan skenario iklim yang berbeda - beberapa lebih hangat, beberapa lebih dingin. Hebatnya, kata Tarnas, jumlah hidrogen bawah tanah yang tersedia sebagai sumber energi meningkat dalam skenario iklim yang sangat dingin. Karena lapisan es yang lebih tebal di atas zona layak huni berfungsi sebagai penutup yang mencegah hidrogen terlepas dari bawah permukaan.
“Orang-orang mengira bahwa iklim dingin Mars awal buruk bagi kehidupan, tetapi seperti yang kita lihat, ada lebih banyak energi kimiawi di iklim dingin untuk kehidupan di bawah tanah,” kata Tarnas. "Kami pikir itu bisa mengubah sikap orang terhadap iklim dan kehidupan masa lalu di Bumi."
Implikasi penelitian
Tarnas dan Mustard mengatakan temuan ini akan membantu dalam memahami ke mana harus mengirim pesawat ruang angkasa berikutnya untuk mencari tanda-tanda kehidupan di Mars.
“Salah satu opsi eksplorasi yang paling menarik adalah menemukan balok-balok megabreccia - bongkahan batu yang robek dari tanah akibat tumbukan meteorit,” kata Tarnas. "Banyak dari mereka berasal dari kedalaman zona layak huni, dan sekarang mereka, seringkali utuh, di permukaan."
Mustard, yang sangat terlibat dalam proses seleksi untuk rover Mars 2020, mengatakan bahwa blok breksi semacam ini terdapat di setidaknya dua lokasi yang ditinjau oleh NASA: Northeast Syrtis Major dan Midway.
Ilya Khel
