NASA: s Mars-rover hittade manganoxid i markprov i
Gale- och Endeavour-kratrarna på Mars under 2014. En upptäckt som gjorde att forskare föreslog att Mars en gång kan ha haft mer av syre i sin atmosfär.
De utgick ur sin förförståelse som säger att dessa mineraler
krävde rikligt med vatten och starkt oxiderande förhållanden för att bildas. Förförståelsen
utgick här från jordens geologiska skeenden vilket överfört till Mars indikerade
att Mars hade upplevt periodiska ökningar av atmosfäriskt syre i sitt
förflutna innan nivån över tid sjönk till
dagens låga nivå.
Men en nyligen avslutad experimentell studie från
Washington University i St. Louis förstärker inte denna uppfattning. Istället upptäckte
forskarna att under Mars-liknande förhållanden kan manganoxider lätt bildas
utan atmosfäriskt syre. Med hjälp av kinetisk modellering visade forskarna att
manganoxidation inte var möjlig i den koldioxidrika atmosfär som antas funnits på
den forntida Mars.
"Länken mellan manganoxider och syre lider av
en rad grundläggande geokemiska problem", beskriver Jeffrey Catalano,
professor inom earth and planetary sciences in Arts & Sciences och
författare i studien som publicerades den 22 december i Nature Geoscience.
Catalano är fakultetsstipendiat vid McDonnell Center for the Space Sciences.
Huvudförfattaren till studien Kaushik Mitra, numera postdoktoral
forskningsassistent vid Stony Brook University slutförde arbetet som en del av
sin forskarutbildning vid Washington University.
Mars i sig är en planet rik på halogenelementen klor
och brom jämfört med vad jorden är. "Halogener förekommer på Mars i former
som skiljer sig från de på jorden och finns i mycket större mängd. Vi gissade
att de är viktiga för mangans utveckling", sa Catalano. Forskarna fann att
halogener omvandlade mangan upplöst i vatten till manganoxidmineraler tusentals
till miljontals gånger snabbare än om det skett med syre. De svagt sura
förhållanden som forskare tror fanns på ytan i Mars förflutna producerar bromat
manganoxidmineraler snabbare än någon annan tillgänglig oxidant. Under många av
dessa förhållanden är syre helt oförmöget att bilda manganoxider.
"Oxidation kräver därför inte inblandning av
syre per definition", enligt Mitra. Tidigare föreslogs att livskraftiga
oxidanter på Mars behövde syre eller hade uppstått genom UV-fotooxidation. Ett
påstående som kunde förklara Mars röda färg. När det gäller mangan hade vi helt
enkelt inte ett livskraftigt alternativ till syre som kunde förklara
manganoxider inte förrän nu.
De nya resultaten förändrar grundläggande tolkningar
av den tidiga Mars livsvänlighet vilket nu blir en viktig källa för pågående
forskning från NASA och European Space Agency.
Men bara för att det sannolikt inte fanns något
atmosfäriskt syre tidigare finns det ingen särskild anledning att tro att det
inte fanns något liv, sa forskarna.
"Det finns flera livsformer även på jorden som
inte kräver syre för att överleva", säger Mitra. "Jag tänker inte på
detta som ett" bakslag "för livsmöjlig miljö - bara att det
förmodligen inte fanns några syrebaserade livsformer."
Däremot kan extremofila organismer överleva i en halogenrik miljö - som de saltälskande encelliga organismerna och bakterierna som trivs i Great Salt Lake och Döda havet på jorden – skulle också klara sig bra på Mars.
Bild vikipedia på då Curiositys robotarm visar sin
borr på Mars i februari 2013
