Hoewel er nooit echt bewijs is gevonden voor leven op Mars, stelt een nieuwe NASA-studie voor dat microben een potentieel thuis zouden kunnen vinden onder bevroren water op het oppervlak van de planeet. Door middel van computermodellen hebben de auteurs van het onderzoek aangetoond dat de hoeveelheid zonlicht die door waterijs kan schijnen voldoende zou zijn voor fotosynthese in ondiepe smeltwaterpoelen onder het oppervlak van dat ijs. Vergelijkbare waterpoelen die zich vormen binnen ijs op aarde blijken te wemelen van leven, waaronder algen, schimmels en microscopische cyanobacteriën, die allemaal energie halen uit fotosynthese.
“Als we vandaag de dag ergens in het heelal leven proberen te vinden, dan zijn de ijslagen op Mars waarschijnlijk een van de meest toegankelijke plekken waar we moeten zoeken”, zegt de hoofdauteur van het artikel, Aditya Khuller van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. Mars heeft twee soorten ijs: bevroren water en bevroren kooldioxide. Voor hun artikel, gepubliceerd in Nature Communications Earth & Environment, keken Khuller en collega's naar waterijs, waarvan grote hoeveelheden zijn gevormd uit sneeuw vermengd met stof dat op het oppervlak viel tijdens een reeks ijstijden op Mars in de afgelopen miljoen jaar. Die oude sneeuw is sindsdien gestold tot ijs, nog steeds bezaaid met stofdeeltjes. Hoewel stofdeeltjes het licht in diepere lagen van het ijs kunnen vertroebelen, zijn ze essentieel om te verklaren hoe waterplassen onder het ijs zich kunnen vormen als ze aan de zon worden blootgesteld: Donker stof absorbeert meer zonlicht dan het omringende ijs. Marswetenschappers zijn verdeeld over de vraag of ijs echt kan smelten wanneer het wordt blootgesteld aan het Marsoppervlak. Dat komt door de dunne, droge atmosfeer van de planeet, waar waterijs vermoedelijk sublimeert, direct in gas verandert, zoals droog ijs op aarde doet. Maar de atmosferische effecten die het smelten op het Martiaanse oppervlak bemoeilijken, zijn niet van toepassing onder het oppervlak van een stoffig sneeuwpakket of gletsjer.
Bloeiende microkosmossen
Op aarde kan stof in ijs zogenaamde cryoconietgaten creëren, kleine holtes die zich in ijs vormen wanneer deeltjes opgewaaid stof (cryoconiet genoemd) daar landen, zonlicht absorberen en elke zomer verder in het ijs smelten. Uiteindelijk, als deze stofdeeltjes verder van de zonnestralen komen, stoppen ze met zinken, maar ze genereren nog steeds genoeg warmte om een zak smeltwater om zich heen te creëren. De zakken kunnen een bloeiend ecosysteem voor eenvoudige levensvormen voeden... “Dit is een veel voorkomend fenomeen op aarde,” zegt co-auteur Phil Christensen van de Arizona State University in Tempe, verwijzend naar ijs dat van binnenuit smelt. “Dichte sneeuw en ijs kunnen van binnen naar buiten smelten en zonlicht binnenlaten dat het verwarmt als een broeikas, in plaats van van boven naar beneden te smelten.”
Christensen bestudeert al tientallen jaren ijs op Mars. Hij leidt de werkzaamheden voor een warmtegevoelige camera genaamd THEMIS (Thermal Emission Imaging System) aan boord van NASA's Mars Odyssey orbiter uit 2001. In eerder onderzoek gebruikten Christensen en Gary Clow van de Universiteit van Colorado Boulder modellen om aan te tonen hoe vloeibaar water zich zou kunnen vormen in stoffige sneeuwpakketten op de Rode Planeet. Dat werk vormde op zijn beurt de basis voor het nieuwe artikel dat zich richt op de vraag of fotosynthese mogelijk zou kunnen zijn op Mars. In 2021 schreven Christensen en Khuller samen een artikel over de ontdekking van stoffig waterijs in geulen op Mars, waarin ze voorstelden dat veel geulen op Mars ontstaan door erosie, veroorzaakt door het smelten van het ijs tot vloeibaar water. Dit nieuwe artikel suggereert dat stoffig ijs genoeg licht doorlaat voor fotosynthese tot 3 meter onder het oppervlak. In dit scenario voorkomen de bovenste ijslagen dat de ondiepe waterplassen onder het oppervlak verdampen, terwijl ze ook bescherming bieden tegen schadelijke straling. Dat is belangrijk, want in tegenstelling tot de aarde heeft Mars geen beschermend magnetisch veld dat het beschermt tegen zowel de zon als radioactieve kosmische stralingsdeeltjes die door de ruimte zoeven.
De auteurs van het onderzoek zeggen dat het waterijs dat het meest waarschijnlijk poelen onder de grond zou vormen, zou voorkomen in de tropen van Mars, tussen 30 en 60 graden breedtegraad, op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond. Khuller hoopt vervolgens een deel van het stoffige ijs van Mars na te maken in een laboratorium om het van dichtbij te bestuderen. Ondertussen beginnen hij en andere wetenschappers de meest waarschijnlijke plekken op Mars in kaart te brengen waar ondiep smeltwater te vinden is, locaties die wetenschappelijke doelen zouden kunnen zijn voor mogelijke menselijke en robotmissies in de toekomst.
Bron: NASA
