Sokmilliárd évvel ezelőtt a Mars és a Föld hasonló kezdeti hőmérséklettel rendelkeztek. Később a légköreik sajátos fejlődése egészen eltérő körülményeket hozott létre. A Föld légköre legfőképpen nitrogénből és oxigénből áll, ezek mellett üvegházhatású gázokat is tartalmaz. Ezek megfogják a Nap által termelt energiát, és nem engedik kiszivárogni az űrbe. A Föld felszíne ezáltal felmelegszik, és működik rajta az élet. A Mars légköre ezzel szemben ma nagyrészt szén-dioxidból áll, de ez is túl kevés ahhoz, hogy az életet lehetővé tevő hőmérséklet jöjjön létre a bolygó felszínén.
A Föld légkörének keletkezése
A Föld kezdeti időszakában még nem működött a fotoszintézis. Helyette a Föld mindenféle kémiai anyagot eregetett a hidrotermikus és vulkanikus működése során, amelyekből légkör formálódott – innen nyerték energiájukat az első élőlények, az úgynevezett ősi mikroorganizmusok. Ezek a mikrobák nagyrészt a beszédes nevű hidrogenotróf metanogének voltak, melyek szén-dioxidot (CO2) és dihidrogént (H2) fogyasztottak, cserébe pedig metánt állítottak elő. A Földnek ezen időszakában sokkal több CO2 és H2 fordult elő a légkörben mint ma, így a metanogéneknek bőven volt mit enniük; hamarosan ellepték a földfelszínt és rengeteg metánt állítottak elő. A metán, lévén üvegházhatású gáz, csapdába ejtette a Nap energiáját és felmelegítette a felszínt. Ezen modell szerint a metanogéneknek tehát igen fontos szerepük volt a Föld légkörének kialakításában.
Metántermelő mikrobák a Marson
Előfordulhattak hasonló organizmusok a Marson is? Egy új kutatás erre a kérdésre kereste a választ, és megállapította, hogy éppenséggel előfordulhattak volna. Korábbi marsi tanulmányokból kiderült, hogy a vörös bolygón kezdetben hasonló természeti tényezők uralkodhattak, mint a Földön. A metanogének itt mégsem a felszínen, hanem a marsi kéregben érezhették volna a legjobban magukat. A kéreg külső rétegében kedvezőbbek voltak a feltételek: a mikrobák itt védve lettek volna a magas UV sugárzástól és a szélsőséges hőmérséklettől.
Ősi-Mars-szimuláció
Ha jelen voltak a metanogén mikrobák, akkor miért nem következtek be ugyanazok a légköri változások a Marson is, mint a Földön? A kérdés megválaszolására Boris Sauterey, francia asztrobiológiai kutató különböző szimulációs modelleket hozott létre, hogy megállapítsa, hogyan is nézhetett ki a Mars sok milliárd évvel ezelőtt. Több lehetséges korai Mars-szimuláció keletkezett. Ezek kondícióit a kutatók összehasonlították a földi körülményekkel, amik lehetővé tették a földi metanogén mikrobák életét. Amelyik verzióban lehetséges volt a marsi metanogének élete, ott megvizsgálták azt is, hogy mindez milyen hatással lett volna a Mars kérgének és légkörének összetételére – más szóval, hogy milyen változást hoztak volna létre a marsi mikrobák.
Miért nem lett marsi élet?
A Mars felszíne alatt, legalábbis egyes területeken az élethez megfelelő feltételek uralkodtak. A vörös bolygó felszínét azonban ekkoriban valószínűleg jégréteg borította, amely megakadályozta, hogy a CO2 és H2, a mikrobák kedvenc eledele eljusson hozzájuk. Egyes területeken, ahol nem volt jégréteg, a metanogének elfogyasztották a dihidrogént a légkörből, de hamar mélyebbre költöztek a kéregben (hogy kedvezőbb hőmérsékletet keressenek), és nem eregettek elég metánt ahhoz, hogy felmelegítsék a felszínt.
A mikrobák önpusztítása
A mikrobák tehát nemcsak hogy nem lepték el a Mars felszínét, úgy, mint a Földét, hanem még jó mélyre is költöztek a kéregben. Előtte persze zabáltak egy kis dihidrogént, ami a Mars esetében egy nagyon fontos üvegházhatású gáz volt, tulajdonképpen fontosabb, mint a metán. A Föld esetében ez éppen fordítva volt: a metán nagyobb mértékű üvegházhatást fejtett ki, mint a H2, így a dihidrogént fogyasztó, metánt termelő mikrobák nem okoztak problémát. A Marson viszont ugyanez a jelenség (hozzátéve, hogy az ottani mikrobák nem is termelhettek volna elég metánt) a hőmérséklet csökkenéséhez vezetett volna, és még azok a területek is eljegesedtek volna, amiket korábban nem borított jég – mindezt a mikrobáknak köszönhetően. Világos, hogy ami a Földnek nagyon jól bevált, az a Marson valószínűleg csak rontott volna a helyzeten. Sauterey szerint ebből a kutatásból világosan kiderül, hogy „még a legegyszerűbb életformák is aktívan veszélyeztethetik a bolygójuk környezetének élhetőségét”.
