Εξάρσεις μεθανίου στον Άρη: Ενδείξεις υπόγειας ζωής ή τυχαία γεγονότα;

Στα τέλη του 2013 και στις αρχές του 2014, το Curiosity rover της NASA εντόπισε μια απροσδόκητη αύξηση του μεθανίου στον Άρη, 10 φορές μεγαλύτερη από το συνηθισμένο επίπεδο. Μέσα σε λίγους μήνες, η έξαρση του φαινομένου υποχώρησε. Έκτοτε, το Curiosity έχει καταγράψει άλλα έξι τέτοια γεγονότα, αλλά οι παγκόσμιες μετρήσεις του αερίου δεν έχουν βρει κάτι πειστικό. Η αιτία αυτών των μυστηριωδών αιχμών μεθανίου μπορεί να είναι μια παράξενη μορφή εξωγήινης ζωής ή μπορεί να είναι απλώς μια ενδιαφέρουσα χημεία. Όπως και να έχει, κάτι περίεργο συμβαίνει στον Κόκκινο Πλανήτη.

Το μεθάνιο είναι μια σχετικά απλή ουσία: Είναι απλώς ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με τέσσερα άτομα υδρογόνου, και τα δύο αυτά στοιχεία είναι ιδιαίτερα συνηθισμένα στο Σύμπαν. Στον Άρη, υπάρχει άφθονος άνθρακας, καθώς αποτελεί τη ραχοκοκαλιά του διοξειδίου του άνθρακα, του κύριου συστατικού της αραιής αλλά διαρκούς ατμόσφαιρας του πλανήτη.

Το υδρογόνο είναι επίσης συνηθισμένο στον Άρη και κυριολεκτικά παντού αλλού στο Σύμπαν. Ωστόσο, το υδρογόνο είναι ένα πολύ φιλικό στοιχείο και συνήθως βρίσκεται συνδεδεμένο σε κάποιο άλλο μόριο. Για να παραχθεί μεθάνιο, αυτό το υδρογόνο πρέπει να απελευθερωθεί.

Στη Γη γνωρίζουμε ήδη μια διαδικασία για την παραγωγή ελεύθερου υδρογόνου. Όταν το νερό αλληλεπιδρά με πετρώματα πλούσια σε σίδηρο και μαγνήσιο, η οξείδωση μπορεί να απελευθερώσει υδρογόνο. Μία από αυτές τις διαδικασίες περιλαμβάνει τον ολιβινίτη, ένα ορυκτό που είναι πλούσιο σε σίδηρο και μαγνήσιο. Όταν ο ολιβινίτης και το νερό αλληλεπιδρούν, οδηγεί σε μια διαδικασία που ονομάζεται σερπεντινισμός. Η περίπτωση του ολιβινίτη είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα επειδή είναι ένα πολύ κοινό ορυκτό στον Άρη.

Μόλις ελευθερωθεί, το υδρογόνο μπορεί, υπό τις κατάλληλες συνθήκες, να αντιδράσει με το διοξείδιο του άνθρακα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται σύνθεση Fischer-Tropsch, παράγοντας μεθάνιο. Αλλά για να λειτουργήσουν όλα αυτά, ο Άρης χρειάζεται νερό σε υγρή μορφή. Αν και ο πλανήτης ήταν κάποτε πλούσιος σε νερό, όπως αποδεικνύεται από τις αποξηραμένες κοίτες ποταμών και τη διάβρωση, τώρα είναι σίγουρα πολύ ξηρός. Το μόνο μέρος όπου θα μπορούσε να υπάρχει νερό σε υγρή μορφή στον Άρη είναι βαθιά στο υπέδαφος, πασπαλισμένο εδώ κι εκεί σε μικροσκοπικές ρωγμές και σχισμές, όπως ακριβώς συμβαίνει και στον μανδύα της Γης. Αν υπάρχει όντως νερό σε υγρή μορφή βαθιά στο υπέδαφος, τότε αυτό το νερό θα μπορούσε να αντιδράσει με τα ορυκτά και να απελευθερώσει υδρογόνο. Το υδρογόνο θα μπορούσε στη συνέχεια να αντιδράσει με το διοξείδιο του άνθρακα και να παράγει μεθάνιο.

Τι θα μπορούσε όμως να προκαλέσει τις ξαφνικές εκρήξεις μεθανίου που μέτρησε το Curiosity; Μια καθαρά γεωλογική διαδικασία δυσκολεύεται να κάνει γρήγορες εκρήξεις μεθανίου, επειδή ο Άρης δεν είναι γεωλογικά ενεργός όπως η Γη.

Οπότε ίσως ο Άρης να είναι «ζωντανός». Σίγουρα δεν υπάρχει ζωή στην επιφάνεια του τώρα, αν και είναι πιθανό ο Άρης να φιλοξενούσε ζωή στο μακρινό του παρελθόν. Αν ο Άρης διατηρεί ακόμη κάποια ζωντανά πλάσματα, αυτά πρέπει επίσης να ζουν βαθιά κάτω από τη γη, μακριά από τις δυνατότητες των σημερινών παρατηρητών μας. Και αυτή η ζωή στον Άρη δεν θα μπορούσε να επιβιώσει με φωτοσύνθεση, επειδή το ηλιακό φως δεν μπορεί να διεισδύσει σε αυτά τα βάθη. Ούτε θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει οξυγόνο, καθώς δεν υπάρχει αρκετό ελεύθερο οξυγόνο σε αυτόν τον πλανήτη για να τη συντηρήσει. Οπότε η όποια κρυμμένη ζωή δεν θα ήταν σαν τα περισσότερα ζωντανά πλάσματα στη Γη.

Αλλά ευτυχώς, η Γη έχει μια τόσο μεγάλη ποικιλία μορφών ζωής που υπάρχει μια κατηγορία οργανισμών που θα μπορούσε να ταιριάζει: τα μεθανογόνα. Αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν πολύ περίεργο μεταβολισμό - συγκεκριμένα, «τρώνε» υδρογόνο και αποβάλλουν μεθάνιο.

Σε αυτό το σενάριο, τα μεθανογόνα θα αντικαθιστούσαν τις χημικές διεργασίες για την παραγωγή μεθανίου στον Άρη. Όπως όλα τα έμβια όντα στη Γη, θα εξακολουθούσαν να χρειάζονται άνθρακα και θα εξακολουθούσαν να χρειάζονται νερό σε υγρή μορφή για να αντιδράσουν με ορυκτά πλούσια σε σίδηρο για να παράγουν απελευθερωμένο υδρογόνο. Αλλά από εκεί και πέρα, τα μεθανογόνα θα κατανάλωναν το υδρογόνο και θα παρήγαγαν μεθάνιο ως απόβλητο αέριο.

Οι σύντομες αιχμές μεθανίου που παρατηρούνται στον Άρη τείνουν να ακολουθούν τις εποχές, με τα τέλη της άνοιξης και τις αρχές του καλοκαιριού να έχουν τα υψηλότερα επίπεδα ατμοσφαιρικού μεθανίου. Αν και η εισαγωγή της ζωής ως υπόθεση για την εξήγηση κάποιου αστρονομικού μυστηρίου είναι πάντα μια υπόθεση, σε αυτή την περίπτωση ταιριάζει απόλυτα, αφού πολλοί ζωντανοί οργανισμοί ανταποκρίνονται φυσικά στις εποχιακές αλλαγές.

Παρόλα αυτά, δεν υπάρχουν άλλες ενδείξεις για ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη. Και δεν υπάρχουν ενδείξεις για άλλα υποπροϊόντα των μεθανογόνων, όπως υπερβολικά επίπεδα αιθανίου. Έτσι, δεν είναι μια ξεκάθαρη υπόθεση για την ύπαρξη ζωής στον Άρη. Το σίγουρο είναι, ωστόσο, πως κάτι συμβαίνει κάτι από την επιφάνεια του...

[via]