décembre 5, 2022

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Une nouvelle étude suggère que le début de la vie sur Mars a anéanti le début de la vie sur Mars : ScienceAlert

La vie s’est peut-être suicidée tôt Mars. Ce n’est pas aussi idiot que cela puisse paraître; C’est un peu ce qui s’est passé sur Terre.

Mais la vie sur Terre a évolué et persisté, contrairement à Mars.

Les preuves suggèrent que Mars était chaud et humide et avait une atmosphère. Dans l’ancien Période noachienne, il y a entre 3,7 milliards et 4,1 milliards d’années, Mars avait aussi de l’eau de surface. Si c’est vrai, alors Mars peut avoir été habitable (bien que cela ne signifie pas nécessairement qu’elle était habitée).

Une nouvelle étude montre que le début de Mars a peut-être été hospitalier pour un type d’organisme qui prospère dans les environnements difficiles ici sur Terre. méthanogènes Ils vivent dans des endroits comme les évents hydrothermaux au fond de l’océan, où ils convertissent l’énergie chimique de leur environnement et libèrent du méthane comme déchet. L’étude montre que les méthanogènes pourraient avoir prospéré sous terre sur Mars.

l’étude « Habitabilité précoce de Mars et refroidissement global par les méthanogènes à base de H2.Publié dans astronomie naturelleLes auteurs principaux sont Régis Ferrier et Boris Souteri. Ferrier est professeur au Département d’écologie et de biologie évolutive de l’Université de l’Arizona, et Sottery est un ancien boursier postdoctoral du groupe de Ferrier et est maintenant à la Sorbonne.

« Notre étude montre qu’il est très probable que la première planète souterraine de Mars était habitable pour les microbes générateurs de méthane. » Il a déclaré dans un communiqué de presse. Cependant, les auteurs sont clairs sur le fait qu’ils ne disent pas que la vie existe définitivement sur cette planète.

L’article indique que les microbes auraient prospéré dans les roches brillantes et poreuses qui les protègent des rayons ultraviolets et cosmiques. Le milieu souterrain aurait également fourni une atmosphère diffuse et une température modérée permettant aux méthanogènes de persister.

Les chercheurs se sont concentrés sur les méthanogènes d’hydrogène, qui prennent H2 et partager2 et la production de méthane comme déchet. Ce type de génération de méthane a été l’un des premiers métabolites à se développer sur Terre. Cependant, « … leur viabilité pour la croissance au début de Mars n’a jamais été quantifiée », le document de recherche Dit.

Jusqu’ici.

Il existe une différence cruciale entre l’ancienne planète Mars et la Terre concernant cette recherche. Sur Terre, la plupart de l’hydrogène est lié aux molécules d’eau, et très peu est seul. Mais sur Mars, ils sont abondants dans l’atmosphère de la planète.

Cet hydrogène pourrait être la source d’énergie des premiers méthanogènes nécessaires à leur épanouissement. Ce même hydrogène aurait aidé à piéger la chaleur dans l’atmosphère de Mars, rendant la planète habitable.

« Nous pensons que Mars était probablement un peu plus froide que la Terre à l’époque, mais pas aussi froide qu’elle l’est maintenant, avec des températures moyennes oscillant probablement au-dessus du point de congélation de l’eau », a déclaré Ferrier. Il a dit.

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« Alors que Mars d’aujourd’hui est décrit comme un glaçon recouvert de poussière, nous imaginons Mars primitif comme une planète rocheuse avec une croûte poreuse, trempée dans de l’eau liquide qui aurait probablement été des lacs, des rivières et peut-être même des mers ou des océans. »

Sur Terre, l’eau est soit de l’eau salée, soit de l’eau douce. Mais sur Mars, cette distinction n’était peut-être pas nécessaire. Au lieu de cela, toute l’eau était salée, selon les mesures spectroscopiques des roches de surface martiennes.

L’équipe de recherche a utilisé des modèles du climat, de la croûte et de l’atmosphère martiens pour évaluer les méthanogènes sur l’ancienne Mars. Ils ont également utilisé une communauté écologique modèle de microbes semblables à la Terre qui métabolisent l’hydrogène et le carbone.

En travaillant avec ces modèles d’écosystèmes, les chercheurs ont pu prédire si des groupes de méthanogènes seraient capables de survivre. Mais ils sont allés plus loin que cela. Ils ont pu prédire l’impact de ces populations sur leur environnement.

« Une fois que notre modèle a été produit, nous l’avons exécuté dans la croûte de Mars – au sens figuré », Il a dit Le premier auteur du journal, Boris Souteri.

« Cela nous a permis d’évaluer la plausibilité de la biosphère martienne souterraine. Et si une telle biosphère existait, comment aurait-elle modifié la chimie de la croûte martienne, et comment ces processus dans la croûte affecteraient la composition chimique de l’atmosphère. »

« Notre objectif était de modéliser la croûte de Mars avec son mélange de roche et d’eau salée, de permettre aux gaz de l’atmosphère de se diffuser vers la Terre et de voir si les méthanogènes peuvent vivre avec ça », Il a dit Ferrier. « Et la réponse, en général, est oui, ces microbes auraient pu gagner leur vie dans la croûte terrestre. »

La question est devenue, jusqu’où faut-il aller pour le trouver ? C’est une question d’équilibre, selon les chercheurs.

Alors que l’atmosphère contenait d’abondantes quantités d’hydrogène et de carbone que les organismes vivants pouvaient utiliser pour produire de l’énergie, la surface de Mars était encore froide. Ce n’est pas aussi gelé qu’aujourd’hui, mais c’est beaucoup plus frais que la Terre moderne.

Les micro-organismes auraient bénéficié de températures plus élevées sous terre, mais plus on descend en profondeur, moins il y a d’hydrogène et de carbone disponibles.

« Le problème est que même dans les premiers jours de Mars, il faisait très froid à sa surface, donc les microbes ont dû pénétrer plus profondément dans la croûte pour trouver des températures convenables pour l’habitation », a déclaré Souteri. Il a dit.

« La question est de savoir à quelle profondeur la biologie doit-elle atteindre le bon compromis entre la température et la disponibilité des molécules de l’atmosphère dont elles ont besoin pour se développer ? Nous avons constaté que les communautés microbiennes de nos modèles auraient été les plus heureuses dans les quelques centaines de mètres supérieurs. . »

Ils resteraient longtemps dans la croûte supérieure. Mais à mesure que les communautés microbiennes persisteront, absorbant l’hydrogène et le carbone et libérant du méthane, elles modifieront l’environnement.

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L’équipe a modélisé tous les processus ci-dessus et souterrains et comment ils pourraient s’affecter les uns les autres. Ils ont prédit les réactions climatiques qui en résulteraient et comment elles modifieraient l’atmosphère martienne.

Au fil du temps, selon l’équipe, les méthanogènes ont commencé à refroidir le climat mondial car ils ont modifié la composition chimique de l’atmosphère. L’eau salée de la croûte aurait pu geler à des profondeurs de plus en plus grandes à mesure que la planète se refroidissait.

Ce refroidissement aurait rendu la surface de Mars finalement inhabitable. Au fur et à mesure que la planète se refroidissait, les êtres vivants étaient poussés plus loin sous terre, loin du froid.

Mais la porosité du régolithe se boucherait avec de la glace, empêchant l’atmosphère d’atteindre ces profondeurs et affamant les méthanogènes énergétiques.

« Selon nos résultats, l’atmosphère martienne a complètement changé en raison de l’activité biologique très rapidement, en quelques dizaines ou centaines de milliers d’années », a déclaré Souteri. Il a dit. « En éliminant l’hydrogène de l’atmosphère, les microbes ont considérablement refroidi le climat de la planète. »

Chaque ligne représente le point de congélation d’un type différent de saumure. L’échelle orange représente la taille. Les régions superposées ombrées en blanc correspondent à la probabilité de glace de surface. (Boris Souteri et Régis Ferrier)

Résultats? extinction.

« Le problème que ces microbes auraient alors était que l’atmosphère martienne avait pratiquement disparu et qu’elle était devenue complètement faible, de sorte que leur source d’énergie aurait disparu et qu’ils devaient trouver une source d’énergie alternative », a déclaré Souteri. Il a dit.

« De plus, la température aurait chuté de façon spectaculaire, et ils auraient dû s’enfoncer plus profondément dans la croûte terrestre. Pour le moment, il est très difficile de dire combien de temps Mars aurait pu rester habitable. »

Les chercheurs ont également identifié des endroits sur Mars où les futures missions ont les meilleures chances de trouver des preuves de la vie ancienne sur la planète.

« Les collections proches de la surface auraient été les plus productives, maximisant ainsi le potentiel de conservation des biomarqueurs en quantités détectables », ont déclaré les auteurs. écrire sur leur papier. « Les premiers mètres de la croûte de Mars sont également les plus faciles à atteindre pour l’exploration en raison de la technologie dans laquelle les vaisseaux spatiaux de Mars sont actuellement embarqués. »

Selon les chercheurs, Hellas Planitia est le meilleur endroit pour chercher des preuves de cette première vie souterraine car elle est restée libre de glace. Malheureusement, cette zone abrite de fortes tempêtes de poussière et ne convient pas à l’exploration par rover. Selon les auteurs, si des explorateurs humains visitent Mars, Hellas Planitia est un site d’exploration idéal.

La vie sur l’ancienne planète Mars n’est plus une idée révolutionnaire et ne l’est plus depuis longtemps. Alors peut-être que la partie la plus intéressante de cette recherche est de savoir comment la petite enfance a changé son environnement. Cela s’est passé sur Terre et a conduit à l’évolution d’une vie plus complexe encore Le grand événement Oxygène (Allez.)

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Des formes de vie simples habitaient également la Terre primitive. Mais le terrain était différent. Les organismes ont développé une nouvelle voie pour exploiter l’énergie. Il n’y avait pas d’oxygène dans l’atmosphère terrestre primitive et les premiers habitants de la Terre ont prospéré en son absence. Puis il est venu cyanobactériesqui utilise la photosynthèse comme source d’énergie et produit de l’oxygène comme sous-produit.

Les cyanobactéries aimaient l’oxygène, contrairement aux premiers locataires de la Terre. Les cyanobactéries poussaient en tapis qui créaient autour d’elles une zone d’eau oxygénée où elles prospéraient.

Finalement, les cyanobactéries ont fourni de l’oxygène aux océans et à l’atmosphère, de sorte que la Terre est devenue toxique pour les autres formes de vie. Les méthanogènes et les autres premières formes de vie sur Terre ne pouvaient pas gérer l’oxygène.

Les scientifiques n’appellent pas la mort de toutes ces créatures primitives l’extinction, mais le mot se rapproche. Certains microbes anciens ou leurs descendants vivent sur la Terre moderne, poussés dans des environnements pauvres en oxygène.

Mais c’était la terre. Sur Mars, il n’y a pas eu de saut évolutif dans la photosynthèse ou quoi que ce soit d’autre qui ait conduit à une nouvelle façon d’obtenir de l’énergie. Finalement, Mars s’est refroidi, a gelé et a perdu son atmosphère. Mars est-il mort maintenant ?

La vie martienne a peut-être trouvé refuge dans des endroits isolés de la croûte terrestre.

une Etude 2021 La modélisation a été utilisée pour montrer qu’il pourrait y avoir une source d’hydrogène dans la croûte martienne, une source qui s’auto-alimente. L’étude a montré que les éléments radioactifs de la croûte peuvent briser les molécules d’eau par radiolyse, rendant l’hydrogène disponible pour les déclencheurs de méthane. La désintégration radioactive a permis à des communautés isolées de bactéries dans les crevasses et les pores remplis d’eau de la croûte terrestre de persister pendant des millions, voire des milliards d’années.

et le Observatoire du carbone profond Il a découvert que la vie enfouie dans la croûte terrestre contient jusqu’à 400 fois la masse de carbone de tous les humains. Le Bureau de coordination a également constaté que la biosphère profonde sous la surface est environ deux fois plus grande que les océans du monde.

La vie pourrait-elle encore exister dans la croûte martienne se nourrissant d’hydrogène issu de la désintégration radioactive ? Il y a du déconcertant Détection de méthane Ambiance qui reste inexpliquée.

De nombreux scientifiques pensent que le sous-sol de Mars est l’endroit le plus susceptible d’abriter la vie dans le système solaire, à part la Terre bien sûr. (Désolé, Yoruba.) Peut-être que c’est le cas, et peut-être que nous le trouverons un jour.

Cet article a été initialement publié par univers aujourd’hui. Lis le article original.