Fotosinteza na Marsu? Da, ali bez biljaka

Mars je i bez života – živ. Energiju mu, kao i životu na Zemlji, daje Sunce, a ulogu biljaka su preuzeli minerali.

Da je Mars nekoć imao biosferu, dakle da su na Crvenom planetu vladale takve prilike da se na njemu moglo živjeti (ne mi, nego bakterije) nije znanstvena fantastika, ili – bolje – jedna od stotina “revolucionarnih” teorija koje kolaju elektroničkim mrežama (jer  smo odavno postali globalno selo), nego znanstvena činjenica, piše Nenad Raos za Bug.hr.

Danas se znanstvenici slažu da je u početku svoje geološke povijesti, u kasnom Noahiju i ranom Hesperiju, dakle prije 3,5 milijarde godina,  Mars bio planet sasvim nalik na Zemlju. (Mars ima samo tri geološka razdoblja: Noahij, Hesperij i Amazonij.) U doba kada se na Zemlji (i Marsu?) pojavio život, na Crvenom planetu je bilo tekuće vode, da ne kažem kako je bilo rijeka koje su tekle te se ulijevale u mora i jezera. Prvotna atmosfera od vodika i metana postepeno je zamijenjena atmosferom od ugljikova dioksida što je izlazio iz tada vrlo aktivnih vulkana. A onda se sve preokrenulo. Djelovanjem Sunčeva zračenja Mars je počeo gubiti atmosferu da bi danas došao na 7,5  milibara, dakle na samo 0,75  % tlaka koji nas ovdje na Zemlji pritišče.

U njoj nema kisika. Nije ga bilo ni u prvotnoj Zemljinoj atmosferi.

Tu nam priču nisu ispiričala suha korita rijeka na Marsu (koja je mogao napraviti i vjetar) nego njegovi minerali, prije svega minerali gline, a više od svega njegovi izotopi. Jer izotopski sastav kemijskih elemenata nije stalan – onakav kakvog ga nalazimo u tablici periodnog sustava elemenata – nego varira, kako na Zemlji tako (još više) u svemiru. I upravo je izotopski sastav bio najvažniji podatak koji nam je poslao rover Curiosity.

Povod za pisanje ovog članka bio je znanstveni rad u časopisu Nature Astronomy u kojem je dvadeset američkih znanstvenika objavilo rezultate istraživanja rovera Curiosity u krateru Gale. Rover je nosio i dva instrumenta za analizu izotopskog sastava, točnije za mjerenje omjera dva ugljikova, 13C/12C, i dva kisikova, 18O/16O, izotopa. U dugogodišnjoj šetnji marsovskim kraterom Curisity je prikupio deset uzoraka tla, koji su sada podrobno istraženi i znanstvenoj javnosti predočeni u članku američkih znanstvenika. Što su radili i što su pronašli vidi se već iz naslova: „Indigenous and exogenous organics and surface-atmosphere cycling inferred from carbon and oxygen isotopes at Gale crater“. Analizom izotopa uspjeli su dakle saznati kako su organski spojevi došli na Mars i, još više, otkrili su ugljikov ciklus na Marsu!

Prvo što su otkrili je da su toliko razvikani karbonati na Marsu, siderit (FeCO3) i magnezit (MgCO3) – za koje se tvrdilo da potječu od mikroba – nastali taloženjem iz hladne vode, koja je postojala na Marsu u doba kada su na njemu bile povoljne prilike za kakav-takav oblik života. To se vidjelo po tome što su oba minerala obogaćena težim izotopima, ugljikom-13 i kisikom-18,  a to ukazuje na isparavanje. Molekule vode i u njoj otopljena ugljikova dioksida lakše hlape ako su lakše, pa u tekućoj vodi zaostaje više težih molekula. (Takve se analize rade i na Zemlji, između ostalog i zato da se vidi je li u vino dodana voda.)

No, još je važnije od utvrđivanja porijekla siderita bilo rasvjetljavanje njegove uloge u kruženju kisika i ugljika između tla i atmosfere, “surface-atmosphere cycling” u naslovu rada.

U Marsovom tlu ima, prvo,  mnogo organskih spojeva. To su prije svaga alifatski i aromatski ugljikovodici, potom njihovi klorni derivati, a usto – možda najvažnije – soli dviju kiselina, oksalne (oksalati) i octene (acetati). Ti su spojevi nastali djelovanjem ultraljubičastog zračenja na organsku tvar donešenu meteoritima (exogenous organics). Meteoritsko im porijeklo otkriva, opet, izotopski sastav. No, najzanimljivije što je izotopska analiza otkrila na Marsu je da i na njemu postoji fotosinteza, pretvaranje ugljikova dioksida u organske spojeve. Ti spojevi imaju 20 – 30 % manje težeg izotopa, 13C, od CO2 u atmosferi Marsa.

Otkud sad to? Ne rastu li na Marsu biljke ili bujaju (bar malo) modrozelene alge?

Ništa od toga. Na Marsu nema života (a je li ga bilo, drugo je pitanje). Ulogu zelenog lista i klorofila preuzeo je upravo mineral kojeg sam spomenuo – siderit. On ima fotokatalitička svojstva, drugim riječima siderit obasjan svjetlošću pretvara ugljikov dioksid i vodu u formaldehid (CH2O) i mravlju kiselinu(HCOOH), a od ta dva spoja potom nastaje ili može nastati sve ostalo, ovakvi i onakvi organski spojevi. No život im nije dug. Nakon rođenja na površini planeta čeka ih život u pijesku, a nakon toga smrt od Sunca koje ih je stvorilo: ultraljubičastim zrakama organski spojevi bivaju razloženi na ugljikov dioksid i vodu. I tako se zbiva kruženje ugljikova dioksida na Marsu – bez biljaka, a kamoli Marsovaca.

(www.jabuka.tv)


Komentiraj:

Ova web-stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.