Mars je dnes nehostinnou chladnou planetou s pouštním prostředím a řídkou atmosférou. Dříve však vypadal jinak, pro člověka přívětivěji. Byl teplejší a vlhčí.

Prostředí v raných dobách Marsu, před 3,7 až 4,1 miliardy let, bylo patrně příznivé pro to, aby umožnilo rozvoj jednoduchých mikrobiálních organismů, které požíraly vodík a oxid uhličitý a uvolňovaly metan. Říká se jim metanogeny.

Tyto druhy mikrobů jsou dnes na Zemi běžné a žijí v extrémních prostředích, jako jsou hydrotermální průduchy na dně oceánu.

Ve studii zveřejněné v odborném časopise Nature Astronomy vědci z Arizonské univerzity předkládají teorii, podle které způsob konzumace metanogenů mohl vést k zániku jednoduchých forem života na rudé planetě.

Could methanogenic microbes on Mars have rendered the Red Planet uninhabitable? A compelling new paper in @NatureAstronomy by @BorisSauterey et al. https://t.co/bo84sbmhmU

— Nature Microbiology (@NatureMicrobiol) October 11, 2022

Zmíněné mikroby vylučovaly takové množství metanového odpadu, které mohlo vyvolat globální ochlazení.

Jak vznikla ledová koule pokrytá prachem

Metanogenní organismy žily v marsovských jezerech, anebo v horninách pod marsovským povrchem, kde byly chráněny před kosmickým zářením. Jak ale požíraly vodík, ubýval plyn z atmosféry, a ta řídla a klima se ochlazovalo.

Teplota na povrchu klesla téměř o 200 stupňů. Mikroby podle vědců mohly ještě nějakou dobu vegetovat, pokud se dokázaly zavrtat do větších hloubek. Avšak dodnes patrně ani pod povrchem nemohly přežít.

Jak k takové teorii výzkumníci dospěli? Mezinárodní tým vycházel z předpokladu, že raný Mars byl před čtyřmi miliardami let teplejší a vlhčí a poskytl mikrobům dostatečnou zásobu potravy.

Vědci vytvořili hypotetické scénáře marsovských ekosystémů pomocí modelů kůry, atmosféry a klimatu a také modelu mikrobů vylučujících metan.

„Předpokládali jsme, že Mars mohl být o něco chladnější než Země, ale zdaleka ne tak chladný jako nyní, s průměrnými teplotami, které se s největší pravděpodobností pohybovaly nad bodem mrazu,“ cituje portál televize CBS profesora evoluční biologie z Arizonské univerzity Regise Ferrièrea.

„Zatímco současný Mars je jako ledová koule pokrytá prachem, my si představujeme raný Mars jako kamennou planetu s porézní kůrou, nasáklou kapalnou vodou, která vytvořila jezera a řeky, patrně i moře nebo oceány,“ upřesnil Ferrière.

Vědecký tým vytvořil model marsovské kůry doplněný slanou vodou a atmosférickými plyny pronikajícími do půdy. V takovém prostředí se mikrobům mohlo dařit.

Život, který zamrzl

Model ukázal, že jejich prosperující populace během několika desítek tisíc nebo stovek tisíc let mohla atmosféra Marsu změnit k nepoznání.

Rudá planeta zažila globální ochlazení.

Tuto změnu klimatu způsobil skleníkový efekt. Vodík a oxid uhličitý spolupracovaly, aby udržely teplo planety, ale protože místo vodíku zabral metan, teplo začalo ve větší míře unikat, planeta chladla a život zamrzal.

„Takovému prostředí nebyly mikroby schopny čelit. Atmosféra Marsu v podstatě zmizela, zdroj jejich energie zmizel. Kromě toho výrazně klesla teplota, mikroby se tak musely dostat mnohem hlouběji do kůry. V tuto chvíli je těžké říci, jak dlouho mohl být Mars obyvatelný,“ řeklBoris Sauterey, profesor ze Sorbonny a hlavní autor studie.

Na Zemi skleníkový efekt stojí za oteplováním. Na rozdíl od Marsu je zemská atmosféra z největší části tvořena dusíkem (78 procent), menší část (21 procent) zabírá kyslík. Jejich molekuly spolu reagují jinak než molekuly v atmosféře Marsu. Když se metan uvolňuje na Zemi, zachytává teplo.

Na Zemi platí metan za druhý nejvýznamnější skleníkový plyn po oxidu uhličitém, jehož podstatnou část vypouští do ovzduší lidé.

Sauterey poznatky ze studie zobecňuje a upozorňuje, že „život ve vesmíru si může přivodit svůj zánik“, což podle něj naznačuje i studie, kterou vedl. Mikroby si svou sebevražedné činnost neuvědomovaly, člověk by ji však měl vnímat.