Život v snehu a ľade

V mrazivom prostredí s prímesou prachu na povrchu červenej planéty by mohli prežívať fotosyntetizujúce mikróby.

Snímka zo sondy NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) zachytáva niekoľko roklín v oblasti Terra Sirenum na Marse. Biele plochy na okrajoch roklín sú podľa všetkého vodný ľad s prímesou prachu, kredit NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Väčšina astrobiológov sa domnieva, že ak na Marse existuje život, alebo aspoň niekedy existoval, pravdepodobne ide či išlo len o mikróby, analógie pozemských archeónov a baktérií, prípadne siníc. Najmä v poslednom prípade by vyžadovali fotosyntézu, pričom slnečné svetlo je na Marse podstatne menej intenzívne než na Zemi. A sú tu aj iné, z pohľadu nám známeho života rizikové faktory – o tretinu vyššia dávka potenciálne biologicky škodlivej zložky slnečného ultrafialového žiarenia, extrémne riedka atmosféra, a teda extrémne nízky atmosférický tlak, povrchové teploty zväčša hlboko pod nulou (no nie všade na Marse a nie po celý tamojší rok) a výskyt agresívnych látok ako peroxid vodíka a perchlorát (chloristan). Na povrchu a pod povrchom Marsu je v porovnaní s tým množstvo vody, základného biologického rozpúšťadla v bunkách. Nuž a astrobiologická mantra NASA velí: Choď za vodou!

Priaznivé podmienky pre mikróby

Lenže táto voda je v pevnom skupenstve ako námraza, sneh a ľad, ale kvapalná chýba. Môže sa vyskytovať pod povrchom, no zatiaľ pre to nie sú jasné dôkazy. Na Zemi však poznáme mikróby, ktorým sa výborne darí v arktickom i antarktickom mraze, s biotopmi v snehu a dokonca aj v ľade. Štyria americkí astrobiológovia a planetológovia na čele s Adityaom Khullerom z Laboratória prúdového pohonu NASA pri Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene zanalyzovali, ako by to mohlo vyzerať na Marse. Výsledky uverejnili v časopise Nature Communications Earth & Environment. Na základe počítačového modelovania a porovnania s pozorovaniami a laboratórnymi experimentmi dospeli k záveru, že priaznivé podmienky pre fotosyntetizujúce mikróby by sa mohli vyskytovať v stredných marťanskografických šírkach (30 až 50 stupňov od rovníka na obe strany), a to v snehu a ľade.

Snímka rokliny v oblasti Dao Vallis na Marse zo sondy MRO. Biele plochy v strede sú takisto najpravdepodobnejšie ľad s prímesou prachu, kredit NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Hľadanie obývateľnej zóny

Vedci skúmali tzv. radiačnú obývateľnú zónu – ako hlboko v snehu či ľade by museli žiť mikróby, aby im neškodilo slnečné ultrafialové žiarenie, no aby mali dostatok viditeľného slnečného svetla na fotosyntézu. Zamerali sa na úlohu takmer všadeprítomného prachu na Marse, ktorý sezónne víria mohutné búrky. Zistili, že priveľa prachu v snehu či ľade by blokovalo značný podiel slnečného svetla, ktorý by neprenikol do ultrafialovo bezpečnej hĺbky pre mikróby. Keby však prachu bolo menej, na úrovni 0,01 až 0,1 %, čo sa pozoruje na viacerých miestach Marsu, v snehu či ľade by mohli existovať mikróbmi obývateľné oblasti v hĺbkach 5 až 38 centimetrov, no záviselo by to od veľkosti a čistoty snehových či ľadových kryštálov. Keby bol ľad číry, väčšie obývateľné pásmo pre fotosyntetické mikróby by mohlo existovať v hĺbkach 2,15 až 3,10 metra.

Diery v kryokonite z ľadovca Matanuska na Aljaške. Kryokonity obsahujú prachové častice, ktoré sa postupom času pri topení dostanú do ľadu a napokon vytvoria malé vačky kvapalnej vody pod povrchom ľadovca. Podobne by sa to mohlo diať vo vodnom ľade s prímesou prachu na Marse, kredit Kimberly Casey.

Prach v ľade by mal aj biologicky pozitívny účinok: v hĺbkach približne 1,5 metra by v snehových či ľadových ložiskách mohol vyvolať lokalizované topenie, takže by sa tam nachádzala kvapalná voda. Na póloch Marsu by na to bolo príliš chladno, ale v stredných šírkach je to veľmi pravdepodobné. Navyše blízko rovníka Marsu môže teplota počas marťanského leta vystúpiť až k izbovým 20 °C.

Zdeněk Urban

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.