Drobné solné štěrbiny by mohly fungovat jako miniaturní „skleníky“ pro marťanské mikroby

Život na Marsu hledáme už dlouho, ale zatím jsme nic nenašli. Základním problémem je záhada dvou klíčových ingrediencí pro život. Život, jak ho známe, potřebuje kapalnou vodu a rozumné teploty, obojí je na Marsu k dispozici, ale téměř nikdy současně. Nový článek od hlavní autorky Anny Bognarové a jejího týmu z ELTE Eötvös Loránd University a Konkoly Observatory však popisuje způsob, jak může život mít přístup k oběma požadavkům současně – skrýváním se v povrchových krystalech soli.

Abychom pochopili proč, podívejme se nejprve blíže na podmínky. Během marsovské noci se vzduch na planetě ochlazuje a jeho relativní vlhkost stoupá. Soli rozptýlené po povrchu mohou absorbovat část této páry procesem známým jako delikvescence. Je však také mnohem chladněji, než aby mohl přežívat jakýkoliv živý tvor s metabolismem – teplota klesá až na -80 °C, což je daleko mimo dosah života, jak ho známe.

Na druhou stranu, během marsovského dne se povrch ohřívá na mnohem rozumnějších 0 °C, nebo dokonce výše v některých oblastech poblíž rovníku. To je v rámci provozního rozsahu známého metabolismu pro život, jak ho známe – koneckonců, Kanaďané se s teplotami nižšími potýkají téměř polovinu roku. Během tohoto teplého období však Slunce také „spaluje“ veškerou vlhkost, čímž snižuje relativní vlhkost téměř na nulu. Takže i když je teplo, veškerá voda, která se přes noc zachytila, je náhle pryč.

Jeden z rysů těchto velkých teplotních výkyvů, které mohou dosáhnout až 150 °C za jediný den, však lze také využít k zachycení vody. Materiály se při ochlazování a zahřívání smršťují a roztahují, což vytváří značné mechanické namáhání hornin, které touto změnou procházejí. Například podle modelů autorů se krystaly soli halitu (NaCl – chlorid sodný) mohou smrštit až o 1,6 % mezi 150 K a 300 K, což může potenciálně otevřít mikroskopické trhliny a štěrbiny. V tomto nejchladnějším bodě, uprostřed noci, je také vrchol relativní vlhkosti a „hygroskopická“ (tj. vodu absorbující) sůl vytahuje vlhkost ze vzduchu a vytváří mikroskopickou solanku.

Ráno Slunce stejný materiál zahřívá, krystal se roztahuje a bobtná zpět do své původní velikosti, čímž ucpává mikrotrhliny, které se během noci vytvořily. To znamená, že zatímco vnější povrch materiálu vysychá, uvnitř těchto mikroskopických kanálků by stále mohla být voda, která by se vlivem tepla proměnila v kapalinu, ale nebude schopna uniknout do okolní atmosféry, protože ze štěrbiny není cesta ven.

To znamená, že alespoň po několik vzácných hodin každý den v létě jsou tyto mikroskopické trhliny naplněny kapalnou vodou při teplotách, při kterých může známá biologie efektivně fungovat. Utěsněná trhlina však nabízí i další výhody. I několik milimetrů materiálu utěsňujícího trhlinu by mohlo poskytnout ochranu před smrtícím UV zářením, které by jinak sterilizovalo jakýkoliv druh nechráněného života na rudé planetě. Zároveň však propouští dostatek viditelného světla, aby alespoň teoreticky jakékoliv mikroby existující v těchto trhlinách mohly získávat energii prostřednictvím fotosyntézy.

Ve skutečnosti již existují příklady bakterií, které něco podobného dělají i na Zemi. V chilské poušti Atacama, nejsušším místě na naší planetě, mikroskopické sinice zcela opustily půdu a místo toho se usadily uvnitř pórů halitových hornin, kde přežívají díky vodě, kterou soli v těchto horninách vytahují ze vzduchu. V praxi tedy alespoň jedna strana rovnice funguje pro život, jak ho známe.

Existují však ještě některé výzvy, které je třeba vyřešit. Je zřejmé, že neexistuje žádná záruka, že by se štěrbina každý den 100% utěsnila, což by umožnilo části vody prosakovat během dne a potenciálně by to vytvořilo cyklus „hostiny nebo hladomoru“ pro mikroby, které se v ní snaží najít živobytí. A samotná sůl by mohla být naplněna chloristany, které jsou smrtelné pro většinu forem pozemského života. A konečně, zatímco mikroby v těchto štěrbinách mohou být chráněny před UV zářením, nejsou chráněny před kosmickým zářením s vyšší energií, kterému nezáleží na několika milimetrech ochranné vrstvy.

To vše znamená, že i když by teoreticky mohlo být možné, aby mikroby v takovém prostředí přežily, je to rozhodně nepravděpodobné. Ale jak to Jeff Goldblum slavně prohlásil v Jurském parku: „život si, ehm, najde cestu“. A možná našel způsob, jak přežít vysychání rudé planety, a to schováním se v solných štěrbinách. Pokud ano, mohli bychom ho jednou najít a tím odpovědět na jednu z velkých záhad života – s vědomím, že v tom nejsme sami.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/tiny-salt-crevices-could-act-as-miniature-greenhouses-for-martian-microbes

autor: František Martinek