Protected from harmful radiation, subfreezing temperatures, and low pressures, subsurface rock-hosted habitats provide potentially sustainable refugia for microbial ecosystems inside small rocky planets, such as Mars. For many chemolithotrophic communities on Earth, water–rock alteration reactions have been shown to produce the key electron donors and acceptors necessary to sustain microbial life on geologic timescales. Here we quantitatively demonstrate that radiolysis likely generated concentrations of dissolved H 2 capable of sustaining microbial communities in the subsurface of Noachian Mars (3.7–4.1 Gyr ago). When considering an environment with H 2 O groundwater, dissolved H 2 concentrations reach up to ∼55 mM in a cold early Mars climate scenario and ∼35 mM in a warm early Mars climate scenario; whereas when considering an environment with eutectic NaCl brine groundwater, dissolved H 2 concentrations reach up to ∼85 mM in a cold early Mars climate scenario and ∼45 mM in a warm early Mars climate scenario. Specifically within the subsurface habitable zone, dissolved H 2 concentrations range from ∼50–55 mM for a cold climate scenario with H 2 O groundwater. For a warm climate scenario with H 2 O groundwater, dissolved H 2 concentrations within the subsurface habitable zone range from ∼1–30 mM. For a cold climate scenario with eutectic NaCl brine groundwater, dissolved H 2 concentrations within the subsurface habitable zone range from ∼65–85 mM. For a warm climate scenario with eutectic NaCl brine groundwater, dissolved H 2 concentrations within the subsurface habitable zone range from ∼1-40 mM. Radiolysis likely produced [1.3–4.8] × 1010 moles H 2 per year globally during the Noachian depending on the assumed porosity and groundwater composition. Radiolytic H 2 , and CH 4 derived from radiolytic H 2 , can be locked in hybrid clathrate hydrates within the cryosphere and released by large impacts, volcanism, or obliquity variations. This process could warm the Noachian climate to above-freezing temperatures, and we predict that ∼1–8 warming events would be possible during the Noachian and Hesperian solely from radiolytically produced H 2 . We demonstrate that the region immediately beneath the cryosphere, termed the subcryospheric highly-fractured zone (SHZ), likely contained dissolved H 2 concentrations and temperatures suitable for life regardless of the background climate scenario, making it the most consistently habitable environment on ancient Mars in terms of reductant availability. Material from this zone can be exposed by faulting and in the ejecta and uplifts of impacts, making the SHZ a crucial astrobiological target for testing the subsurface biosphere hypothesis.
Mosaico de  visto por la , 22 de febrero de 1980. 
En un nuevo estudio anunciado el lunes pasado y disponible en el volumen actual de ''Earth and Planetary Science Letters'', un equipo internacional liderado por investigadores de la  de Estados Unidos afirmó que  tuvo alguna vez la cantidad adecuada de  y la temperatura correcta para dar sustento a formas simples de vida, aunque no en su superficie. Hace tiempo, la capa subterránea y rocosa de Marte poseyó suficiente agua y  para mantener los mismos tipos de comunidades microbianas observadas en la .

"Con base en cálculos químicos y de física básica, demostramos que la antigua subsuperficie marciana probablemente tuvo suficiente hidrógeno disuelto para proporcionar una  global en el subsuelo", reportó Jesse Tarnas, autor principal y estudiante de posgrado en Brown. El artículo no afirma que existió , sino que es muy probable que las condiciones adecuadas para la vida hayan perdurado por un tiempo prolongado. Esta zona habitable, localizada por debajo de la entonces congelada superficie marciana, habría alcanzado varios kilómetros dentro de la superficie, potencialmente protegida por el hielo.

El estudio mostró que, durante el periodo Noachiano (entre 4100 y 3700 millones de años atrás), la radiólisis, proceso por el que la radiación rompe las moléculas del agua, produjo suficiente  (H2) para permitir la vida de organismos microbianos mientras permanecieran dentro del área justo debajo de la . La concentración de hidrógeno en el agua subterránea podría haber variado entre aproximadamente 35 y 55  por litro, dependiendo de si el agua del antiguo Marte era caliente o fría, respectivamente. Incluso podría haber sido mayor si el medio de la subsuperficie contuvo suficiente sal. Los investigadores llegaron a este cálculo al establecer tres factores. 

Primero, revisaron los datos obtenidos por el espectrómetro de  abordo de la nave  de la . A partir de ellos dedujeron la cantidad de elementos radioactivos que habrían estado presentes en la corteza de Marte durante el periodo Noachiano y, por tanto, cuánta radiación habría estado disponible para separar las moléculas de agua y producir hidrógeno. Posteriormente, con base en los , determinaron cuánta agua subterránea habría existido. En tercer lugar, emplearon modelos climáticos y geotérmicos para precisar la cantidad de agua en estado líquido y a una temperatura adecuada para los seres vivos.

En ambientes subterráneos de la Tierra, los ecosistemas microbianos litoacutotróficos del subsuelo (SLiMEs, por sus siglas en inglés), los ecosistemas se sustentan en microbios que obtienen electrones de moléculas circundantes y no de plantas que aprovechan la luz solar por medio de la . El hidrógeno molecular es un  especialmente bueno. John Mustard, profesor en la Universidad Brown y uno de los autores del artículo, pertenece a un equipo que diseña la próxima misión del , programada para 2020. Mustard y Tarnas recomiendan que el rover estudie los sitios de colisión de meteoros, que podrían contener rocas excavadas de esta posible profundidad probablemente habitable y que podrían contener rastros de vida antigua.