În prezent, condițiile de mediu de la suprafața lui Marte — frigul extrem și ariditatea — sunt considerate prea dure pentru viață, dar oamenii de știință au descoperit numeroase dovezi conform cărora, în urmă cu miliarde de ani, Planeta Roșie era străbătută de râuri și existau chiar și lacuri și mări. Și cum pe Pământ există viață oriunde există și apă în stare lichidă, cercetătorii au sugerat că viața ar fi putut să apară și pe Marte în trecutul umed al acestei planete și, de ce nu, forme simple de viață marțiană ar fi putut rezista până în prezent condițiilor aspre de pe această planetă.

"Orice mediu am analiza pe Pământ, descoperim cel puțin vreun fel de microorganism. Este greu de crezut că nu există astfel de organisme pe alte planete și pe alte luni", a comentat Rebecca Mickol, astrobiolog la Centrul din Arkansas pentru Spațiu și Științe Planetare din cadrul Universității din Arkansas, coordonatoarea acestui studiu.

Studii anterioare au indicat prezența metanului, cea mai simplă moleculă organică, în atmosfera lui Marte. Deși există modalități abiotice de a produce metan — așa cum este activitatea vulcanică — cea mai mare parte a acestui gaz incolor, inodor și inflamabil din atmosfera terestră este produs de metabolismul unor forme de viață, așa cum sunt, spre exemplu, rumegătoarele care digeră hrana.

"Unul dintre cele mai emoționante momente pentru mine a fost atunci când s-a anunțat detectarea metanului în atmosfera lui Marte. Pe Pământ, majoritatea metanului (din atmosferă) provine din procesele biologice realizate de organismele din trecut și din prezent. Același lucru ar putea fi valabil și în cazul lui Marte. Desigur, există și alternative posibile cu privire la originea metanului din atmosfera lui Marte", a declarat Mickol.

Pe pământ organisme microbiene denumite metanogene sintetizează metan (sau gazul natural). Organismele metanogene trăiesc de obicei în mlaștini, dar pot fi găsite și în sistemul digestiv al vitelor, termitelor sau al altor animale ierbivore, precum și în organismele moarte și intrate în descompunere.

Metanogenele sunt printre cele mai simple și mai vechi organisme de pe Pământ. Aceste microorganisme sunt anaerobe — nu au nevoie de oxigen pentru procesele metabolice — și de obicei se bazează pe hidrogen pentru energie, iar dioxidul de carbon este principala sursă de atomi de carbon pe care îi folosesc pentru a genera molecule organice. Faptul că organismele metanogene nu au nevoie nici de oxigen, nici de fotosinteză, înseamnă că acestea ar putea trăi în subteran pe Marte, pentru a se proteja astfel de nivelele ridicate de radiații ultraviolete de la suprafață.

Însă, în subteranul superficial al Planetei Roșii, presiunea este foarte scăzută, condiții considerate în mod normal drept improprii vieții. În medie, presiunea atmosferică la suprafața lui Marte variază între 1/100 și 1/1000 din presiunea atmosferică de la suprafața Pământului, în funcție de perioada anului marțian. Ori apa în stare lichidă nu poate exista la suprafața lui Marte în condiții de presiune atât de scăzută — într-o atmosferă atât de rarefiată, de obicei, apa fierbe. Pentru comparație, presiunea atmosferică la cea mai mare altitudine de pe Pământ, pe muntele Everest, este de aproximativ 1/3 din cea înregistrată la nivelul mării și incomparabil mai mare decât presiunea atmosferică marțiană.

Pentru a afla dacă organismele metanogene pot supraviețui într-un mediu cu o presiune atât de redusă cum este cel de pe Marte, Rebecca Mickol și Timothy Kral, astrobiolog la aceeași universitate și coautor al studiului, au derulat o serie de experimente cu patru specii de astfel de organisme: Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum și Methanococcus maripaludis.

Experimentele recent încheiate, care s-au derulat de-a lungul unui an, au implicat cultivarea microbilor într-un mediu lichid, în eprubete, în condiții menite să le simuleze pe cele din subteranul marțian, în preajma unor presupuse acvifere. Microbii au fost hrăniți cu hidrogen gazos, iar pereții eprubetelor au fost căptușiți cu vată care a fost acoperită la rândul ei cu țărână, simulând condițiile din solul marțian. Presiunea a fost menținută scăzută în interiorul fiecărei eprubete. Oxigenul ucide organismele metanogene, iar izolarea eprubetelor într-un mediu fără oxigen și menținerea presiunii scăzute a fost "o sarcină dificilă", după cum menționează Rebecca Mickol. Mai mult decât atât, apa se evaporă rapid în mediile cu presiune redusă, fapt care limitează durata în care poate fi derulat acest tip de experiment.

În pofida tuturor acestor probleme, cercetătorii au descoperit că toate cele patru specii de organisme metanogene au supraviețuit între 3 și 21 de zile la presiuni scăzute de până la 6 miimi din presiunea la nivelul mării pe Terra. "Aceste experimente au demonstrat că pentru unele specii de microorganisme presiunea scăzută ar putea să nu aibă niciun efect asupra capacității de a supraviețui", a adăugat ea.

Cercetătorii au măsurat și nivelul de metan acumulat în eprubete pentru a determina dacă microorganismele proliferează chiar și în condiții de presiune redusă și produc metan prin procese metabolice.

"Următorul pas este să includem în experimente și variabila temperatură. Marte este un loc foarte, foarte rece, temperaturile coborând până la — 100 de grade Celsius pe timpul nopții, pentru ca ziua să poată ajunge, în cele mai călduroase zile ale anului, la prânz, la câteva grade peste zero. Noi ne-am derulat experimentele (până acum) la temperaturi cu puțin peste zero grade, însă temperaturile foarte scăzute ar putea limita procesul de evaporare a apei din cauza presiunii reduse și ar putea apropia și mai mult mediul experimental de mediul din subsolul marțian", a mai susținut Rebecca Mickol.