Dataran selatan yang sejuk pada awal musim bunga. Kredit gambar: MSSS / JPL / NASA Klik untuk membesarkan
Pengesanan metana di atmosfer Mars telah mencabar para saintis untuk mencari sumber gas, yang biasanya dikaitkan dengan kehidupan di Bumi. Salah satu sumber yang dapat dikesampingkan adalah sejarah kuno: Metana dapat bertahan hanya 600 tahun di atmosfer Mars sebelum cahaya matahari akan menghancurkannya.
Sekiranya kepekatan metana global di Mars ialah 10 ppb, maka rata-rata 4 gram metana dihancurkan setiap saat oleh cahaya matahari. Ini bermaksud kira-kira 126 tan metana mesti dihasilkan setiap tahun untuk memastikan kepekatan tetap 10 ppb.
Ada kemungkinan luar bahawa metana dihantar ke Mars oleh komet, asteroid, atau serpihan lain dari angkasa. Pengiraan menunjukkan bahawa mikrometeorit cenderung hanya menghasilkan 1 kilogram metana setahun - jauh lebih rendah daripada tahap penggantian 126 tan. Komet boleh menghasilkan sebilangan besar metana, tetapi selang waktu antara komet besar memberi kesan rata-rata 62 juta tahun, jadi tidak mungkin komet yang menyampaikan metana dalam 600 tahun terakhir.
Sekiranya kita dapat menolak penghantaran metana, maka metana mesti dibuat di Marikh. Tetapi adakah sumber biologi, atau proses tidak berkaitan dengan kehidupan?
Sebilangan kecil metana Bumi dibuat melalui interaksi bukan biologi (“abiogenic”) antara karbon dioksida, air panas dan batuan tertentu. Mungkinkah ini berlaku di Marikh? Mungkin, kata James Lyons dari Institut Fizik Geofizik dan Planet di UCLA.
Tindak balas ini hanya memerlukan batu, air, karbon dan haba, tetapi di Marikh, dari mana datangnya panas? Permukaan planet ini sejuk batu, rata-rata minus 63 darjah C. Gunung berapi boleh menjadi sumber panas. Ahli geologi berpendapat letusan terbaru di Marikh sekurang-kurangnya 1 juta tahun yang lalu - cukup baru untuk menunjukkan bahawa Marikh masih aktif, dan oleh itu panas di bawah permukaan.
Setitik metana rata-rata 4 gram sesaat mungkin berasal dari titik panas geologi. Tetapi mana-mana titik panas martian mesti berada dalam dan terlindung dengan baik dari permukaan, kerana Sistem Pengimejan Pelepasan Termal di Mars Odyssey tidak menemui lokasi yang sekurang-kurangnya 15 darjah C lebih panas daripada sekitarnya. Namun, Lyons berpendapat masih mungkin bahawa magma yang dalam dapat membekalkan panas.
Dalam satu model komputer geologi martian yang disederhanakan, badan penyejuk magma sedalam 10 kilometer, lebar 1 kilometer, dan panjang 10 kilometer mencipta suhu 375 hingga 450 darjah C yang mendorong penghasilan metana abiogenik di rabung tengah laut di Bumi. Tubuh batu panas seperti itu, kata Lyons, "sangat masuk akal, tidak ada yang aneh tentangnya," kerana Mars mungkin mengekalkan sedikit haba dari pembentukan planet, seperti Bumi.
"Ini mendorong kita untuk berfikir bahawa ini adalah senario yang masuk akal untuk menjelaskan metana di Marikh, dan kita tidak akan melihat tanda tangan tanggul itu (badan batu panas) di permukaan," kata Lyons. "Itu sudut yang kita jalani; ini adalah penjelasan paling mudah dan langsung untuk metana yang dikesan. "
Walaupun tidak ada yang dapat mengesampingkan sumber abiogenik untuk metana di Marikh, ketika anda menjumpai metana di Bumi, anda biasanya melihat hasil kerja metanogen, mikrob anaerobik kuno yang memproses karbon dan hidrogen menjadi metana. Mungkinkah metanogen hidup di Marikh?
Untuk mengetahui, Timothy Kral, profesor sains biologi di University of Arkansas, mula menanam lima jenis metanogen 12 tahun yang lalu di tanah gunung berapi yang dipilih untuk mensimulasikan tanah martian. Dia sekarang menunjukkan bahawa metanogen dapat bertahan selama bertahun-tahun di tanah berbutir rendah nutrien, walaupun ketika ditanam dalam keadaan seperti Mars, hanya pada 2 persen tekanan atmosfera Bumi, mereka menjadi kering dan tidak aktif setelah beberapa minggu.
"Tanah cenderung mengering, dan kami dapat menemukan sel yang sesuai; mereka masih hidup, tetapi mereka tidak menghasilkan metana lagi, "kata Kral.
Metanogen memerlukan sumber karbon dioksida dan hidrogen yang stabil. Walaupun karbon dioksida banyak terdapat di Marikh, "hidrogen adalah tanda tanya," kata Kral.
Vladimir Krasnopolsky, seorang profesor penyelidikan di Universiti Katolik Amerika di Washington D.C., mengesan 15 bahagian per juta hidrogen molekul di atmosfer Mars. Ada kemungkinan hidrogen ini melarikan diri dari sumber yang mendalam di bahagian dalam martian yang dapat digunakan oleh metanogen.
Sekiranya metanogen berada di dalam Marikh, gas metana yang dihasilkannya perlahan-lahan akan naik ke permukaan. Akhirnya dapat mencapai keadaan suhu-tekanan di mana ia akan terperangkap dalam kristal ais, membentuk metana hidrat.
"Sekiranya terdapat biosfer bawah permukaan, metana hidrat akan menjadi akibat yang tidak dapat dielakkan, jika sesuatu berperilaku seperti yang terjadi di Bumi," kata Stephen Clifford dari Institut Lunar dan Planet di Houston, Texas.
Dan ada kelebihan, Clifford menambah. Metana hidrat, "akan menjadi selimut penebat yang secara substansial akan mengurangkan ketebalan tanah beku di Marikh, dari beberapa kilometer di khatulistiwa, mungkin kurang dari satu kilometer." Dengan kata lain, metana hidrat akan menyimpan bukti kehidupan dan melindungi setiap nyawa yang tersisa dari suhu permukaan yang sangat sejuk.
Walaupun data mengenai keadaan sekitar satu kilometer di bawah permukaan laut tidak ada, gambaran yang semakin meningkat mengenai kerumitan, ukuran dan kemampuan menyesuaikan diri dari biosfer bawah tanah Bumi tentunya meningkatkan kemungkinan kehidupan wujud dalam keadaan yang setanding di dalam Marikh. Biosfera bawah tanah bumi terdiri sebahagian besar daripada mikroba, yang sebahagiannya hidup pada kedalaman, tekanan dan keadaan kimia yang pernah dianggap tidak ramah bagi kehidupan.
Jauh di dalam Marikh mungkin merupakan tempat batu keras untuk mencari nafkah, tetapi metanogen tidak ada pengecut, kata Kral. "Mereka sukar, tahan lama. Fakta bahawa mereka telah ada sejak awal kehidupan di Bumi, dan terus menjadi bentuk kehidupan yang dominan di bawah permukaan dan jauh di lautan, bermakna mereka adalah mangsa yang selamat, mereka melakukannya dengan sangat baik. "
Sumber Asal: Astrobiologi NASA
