Leven op Mars: NASA onderzoekt nieuwe mogelijkheden

Wetenschappers denken dat smeltwater onder het Mars-ijs mogelijk microbieel leven zou kunnen ondersteunen.

Hoewel er nog nooit bewijs is gevonden voor leven op Mars, suggereert een nieuwe studie van NASA dat microben mogelijk onder bevroren water op het oppervlak van de planeet zouden kunnen overleven.

Via computermodellen hebben de auteurs van het onderzoek aangetoond dat de hoeveelheid zonlicht die door waterijs kan schijnen, voldoende zou zijn voor fotosynthese in ondiepe poelen van smeltwater onder het oppervlak van dat ijs. Vergelijkbare waterpoelen die zich op aarde binnen ijs vormen, blijken vol leven te zitten, waaronder algen, schimmels en microscopische cyanobacteriën, die allemaal energie halen uit fotosynthese.

“Als we ergens in het heelal vandaag de dag leven willen vinden, zijn de Mars-ijsgebieden waarschijnlijk een van de meest toegankelijke plekken om te onderzoeken,” aldus hoofdonderzoeker Aditya Khuller van NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië.

Mars heeft twee soorten ijs: bevroren water en bevroren koolstofdioxide. In hun onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications Earth & Environment, richtten Khuller en zijn collega’s zich op waterijs. Grote hoeveelheden hiervan ontstonden uit sneeuw, vermengd met stof, die tijdens een reeks Mars-ijstijden in het afgelopen miljoen jaar op het oppervlak viel. Deze oude sneeuw is sindsdien omgezet in ijs, dat nog steeds stofdeeltjes bevat.

Hoewel stofdeeltjes het licht in de diepere ijslagen kunnen verduisteren, zijn ze cruciaal om te begrijpen hoe ondergrondse smeltwaterpoelen zich kunnen vormen. Donker stof absorbeert namelijk meer zonlicht dan het omliggende ijs, wat kan leiden tot opwarming en het smelten van ijs tot enkele meters onder het oppervlak.

Smeltwater als mogelijke bron van leven De witte randen langs geulen in Mars’ Terra Sirenum zouden bestaan uit stoffig waterijs. Wetenschappers vermoeden dat smeltwater zich onder dit soort ijs zou kunnen vormen, wat een plek biedt voor mogelijke fotosynthese. Dit wordt versterkt door kleurenafbeeldingen van NASA, hoewel de blauwe tinten op de beelden niet zichtbaar zouden zijn voor het menselijk oog.

Mars-wetenschappers verschillen van mening over de vraag of ijs daadwerkelijk kan smelten als het aan de oppervlakte van Mars wordt blootgesteld. Dit komt door de dunne, droge atmosfeer van de planeet, waar waterijs waarschijnlijk sublimeren—rechtstreeks overgaat in gas, zoals droogijs op aarde. Maar de atmosferische omstandigheden die smelten aan de oppervlakte moeilijk maken, zouden niet gelden onder een stoffige sneeuwlaag of gletsjer.

Levendige micro-ecosystemen Op aarde kan stof in ijs zogenaamde “cryoconite-gaten” vormen—kleine holtes in ijs die ontstaan wanneer stofdeeltjes zonlicht absorberen en zich dieper in het ijs smelten. Deze stofdeeltjes stoppen uiteindelijk met zinken, maar genereren nog steeds genoeg warmte om een smeltwaterzak om zich heen te creëren, wat een bloeiend ecosysteem van eenvoudige levensvormen ondersteunt.

“Dit is een veelvoorkomend fenomeen op aarde,” zegt co-auteur Phil Christensen van de Arizona State University. “Dicht sneeuw- en ijslagen kunnen van binnenuit smelten, waarbij zonlicht naar binnen dringt en het opwarmt als een kas, in plaats van van bovenaf te smelten.”

Christensen heeft decennialang het ijs op Mars bestudeerd en leidt de operaties van een warmtegevoelige camera genaamd THEMIS aan boord van NASA’s 2001 Mars Odyssey-sonde. In eerder onderzoek demonstreerden Christensen en Gary Clow van de Universiteit van Colorado Boulder, via modellen, hoe vloeibaar water zou kunnen ontstaan in stoffige sneeuwlagen op Mars. Dit onderzoek vormde de basis voor de nieuwe studie, die focust op de mogelijkheid van fotosynthese op Mars.

In 2021 publiceerden Christensen en Khuller samen een onderzoek naar stoffig waterijs dat zichtbaar is in geulen op Mars. Ze stelden voor dat veel van deze geulen ontstaan door erosie veroorzaakt door smeltend ijs dat vloeibaar water vormt.

Het nieuwe onderzoek suggereert dat stoffig ijs genoeg licht doorlaat voor fotosynthese tot wel 3 meter onder het oppervlak. In dit scenario voorkomen de bovenste ijslagen dat de ondiepe smeltwaterpoelen verdampen, terwijl ze ook bescherming bieden tegen schadelijke straling. Dat is belangrijk, omdat Mars in tegenstelling tot de aarde geen beschermend magnetisch veld heeft om het te beschermen tegen zowel de zon als kosmische straling.

Volgens de onderzoekers zou het waterijs dat het meest waarschijnlijk ondergrondse poelen zou vormen, zich in de tropen van Mars bevinden, tussen de 30 en 60 graden breedtegraad, zowel op het noordelijk als zuidelijk halfrond.

Khuller hoopt binnenkort Mars’ stoffige ijs in een laboratorium te recreëren om het van dichtbij te bestuderen. Ondertussen beginnen hij en andere wetenschappers de meest waarschijnlijke locaties op Mars in kaart te brengen waar ondiep smeltwater te vinden is—mogelijk belangrijke doelwitten voor toekomstige menselijke en robotmissies.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *