Если жизнь на марсе: Как будет выглядеть жизнь на Марсе

Биосигнатуры, кто-нибудь?

Как объяснил Джентри Ли, главный инженер Управления планетарных исследований Лаборатории реактивного движения НАСА, в пресс-релизе JPL:

«Цитируя Карла Сагана, «если бы мы Мы знаем, что на Марсе есть современная и определенно древняя жизнь, но, исходя из нашего прошлого опыта, такое событие крайне маловероятно. Экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств, и открытие того, что жизнь существует где-то еще во Вселенной, безусловно, было бы экстраординарным».0004

Благодаря множеству вездеходов, орбитальных и спускаемых аппаратов, которые исследовали Марс в прошлом, ученые понимают, что миллиарды лет назад Марс был совсем другим местом, чем сегодня. Его атмосфера была плотнее, климат теплее, а по его поверхности текла жидкая вода. Это привело к появлению многих особенностей, наблюдаемых сегодня, таких как сохранившаяся дельта реки в кратере Джезеро.

Этот признак означает, что ок. 3,5 миллиарда лет назад Джезеро был дном озера, в которое втекала вода. Это привело к накоплению отложений с течением времени, что привело к образованию богатой глиной дельты реки. Хотя озера, возможно, уже давно нет, ученые предполагают, что где-то в этом кратере шириной 45 км (28 миль) могут быть биосигнатуры, которые только и ждут, чтобы их нашли.

Учитывая относительно короткое окно пригодности Марса для жизни, велика вероятность того, что могли возникнуть только простые формы жизни (например, одноклеточные бактерии). На Земле одними из самых древних свидетельств жизни являются микробиалиты, осадочные отложения, состоящие из карбонатной грязи, которые формируются с помощью фотосинтезирующих цианобактерий.

Возможный маршрут, по которому «Настойчивость» может пройти через кратер Джезеро. Авторы и права: NASA/JPL-Caltech

Саид Кен Уиллифорд, заместитель научного сотрудника проекта Perseverance миссия:

«Мы ожидаем, что лучшими местами для поиска биосигнатур будут дно озера Джезеро или прибрежные отложения, которые могут быть инкрустированы карбонатными минералами, которые особенно хороши для сохранения определенных видов окаменелой жизни на Земле. Но поскольку мы ищем свидетельства существования древних микробов в древнем инопланетном мире, важно сохранять непредвзятость».

Ремесленные инструменты

Используя передовой набор научных инструментов, Настойчивость соберет образцы горных пород в металлические трубки и поместит их в тайник с припасами (который будет извлечен будущей миссией, отправленной ЕКА). Эти инструменты включают набор камер марсохода, особенно ту, которая расположена на мачте марсохода и способна увеличивать масштаб для осмотра целей (Mastcam-Z).

Также имеется прибор SuperCam, который также расположен на мачте и может использовать небольшой лазер для изучения перспективных исследовательских целей. Это делается с помощью лазера для создания небольших облаков плазменных облаков, которые затем будут проанализированы для определения химического состава цели. Если полученные данные обнаружат что-то интересное, марсоход сможет изучить это более подробно с помощью двух установленных на башне инструментов.

Они известны как планетарный прибор для рентгеновской литохимии (PIXL) и приборы для сканирования обитаемых сред с помощью комбинационного рассеяния и люминесценции для органических и химических веществ (SHERLOC). Первый использует небольшие импульсы рентгеновского излучения для поиска химических биосигнатур, а второй использует собственный лазер для обнаружения концентраций органических молекул и минералов, образовавшихся в водной среде.

Художественное представление Ingenuity на поверхности Марса на фоне марсохода Perseverance. Кредит НАСА/Лаборатория реактивного движения

Вместе эти два инструмента эффективно создадут карты элементов, минералов и молекул в марсианских породах и отложениях с высоким разрешением, которые астробиологи будут использовать для определения того, что собирать и в конечном итоге отправлять обратно на Землю. Как объяснил Бобби Браун, менеджер программы возврата образцов с Марса в JPL:

«Приборы, необходимые для окончательного доказательства существования микробной жизни на Марсе, слишком велики и сложны, чтобы доставить их на Марс. Вот почему НАСА сотрудничает с Европейским космическим агентством в многоцелевой программе под названием «Возвращение образцов с Марса», чтобы получить образцы, которые собирает Perseverance, и доставить их на Землю для изучения в лабораториях по всему миру».

«У нас есть веские доказательства того, что в кратере Джезеро когда-то были ингредиенты для жизни. Даже если после анализа возвращенных образцов мы придем к выводу, что озеро было необитаемым, мы узнаем кое-что важное о распространении жизни в космосе», — сказал Уиллифорд. «Независимо от того, был ли Марс когда-либо живой планетой, важно понять, как формируются и развиваются скалистые планеты, подобные нашей. Почему наша собственная планета осталась гостеприимной, а Марс превратился в пустыню?»

Короче говоря, 9Миссия 0003 Perseverance посвящена поиску жизни и оснащена самым лучшим, что может предложить современная наука. Поэтому естественно возникает вопрос, что произойдет, если и когда это удастся?

На этой иллюстрации показан кратер Джезеро — место посадки марсохода Perseverance 2020 — таким, каким он мог выглядеть на Марсе миллиарды лет назад. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech

Что дальше?

Ну, во-первых, объявление распространится по миру со скоростью лесного пожара. Только представьте заголовки: «Настойчивость находит доказательства марсианской жизни!» «Человечество обнаруживает внеземные бактерии!» Возбуждение будет ощутимым и будет ощущаться везде, где новости достигнуты. Конечно, это также поставит ряд очень важных вопросов, ответы на которые будут иметь весьма радикальные последствия.

Прежде всего, возникает вопрос, связана ли жизнь на Марсе с жизнью на Земле. Если ответ на этот вопрос положительный, то у ученых будут веские доказательства литопанспермии, когда жизнь распределяется между планетами в звездной системе. С другой стороны, это может быть признаком панспермии, когда жизнь распространяется по космосу небесными телами, такими как астероиды и кометы.

В этом случае можно утверждать, что Земля и Марс произошли из одного и того же источника (хотя доказать это было бы крайне сложно). Доктор Таня Босак, профессор геобиологии Массачусетского технологического института и руководитель их программы по геологии, геохимии и геобиологии, также является девятым0083 Возвращен научный руководитель миссии NASA Mars 2020 Perseverance. Как она сказала Universe Today по электронной почте:

«Самый прямой тест на генетическое родство любой марсианской и земной жизни может быть получен из сравнения информационных молекул (ДНК, РНК) и присутствия таких молекул во всем, что мы найти. . . В лучшем случае мы бы нашли окаменелости микробов или какие-то подобные биосигнатуры, но ДНК и РНК не сохраняются на протяжении миллиардов лет, то есть с того времени, когда в кратере Джезеро была возможна поверхностная жизнь. Однако, если мы увидим что-то похожее на ископаемые клетки после возвращения образца и обнаружим некоторые органические биосигнатуры, это автоматически подтвердит сходство между прошлой жизнью на Марсе и жизнью на Земле».

Художественное представление воды под марсианской поверхностью. Предоставлено: ESA/Medialab

Во-вторых, обнаружение свидетельств прошлой жизни на Марсе, вероятно, придаст некоторую достоверность теории о том, что жизнь существует и сегодня. Подобно исчезновению поверхностных вод Марса, предполагается, что микробная жизнь могла также мигрировать под землю в результате изменений климата планеты. На самом деле было проведено исследование, которое продемонстрировало, как микробы могут выживать под поверхностью в соленых участках воды.

Как добавил д-р Босак, научный консенсус заключается в том, что современная поверхностная жизнь на Марсе крайне маловероятна, поэтому Perseverance нацелен на сбор образцов, которые сохранят доказательства жизни из прошлого . Тем не менее, существование прошлой жизни сделает проблему планетарной защиты еще более актуальной, когда начнутся миссии с экипажем на Марс, особенно если они приведут к длительному присутствию там человека.

Уже сейчас роботизированные миссии вынуждены проявлять осторожность в непосредственной близости от потенциальных мест микробной жизни, хорошим примером чего является случай, когда Curiosity наткнулся на обесцвеченный участок песка (считается, что это рассол на поверхности) и был вынужден отклониться его путь, чтобы обойти его. Если на Марсе когда-либо будут построены места обитания людей (временные или постоянные), вероятность того, что мы можем причинить вред марсианским организмам, всегда будет существовать.

Марсоход Perseverance не даст окончательного ответа на этот вопрос, но данные, которые он собирает, и возврат образцов, которые он выполнит, станут важной частью головоломки. Ведь поиск жизни на Марсе подобен поиску смысла во Вселенной: продолжается! А пока мы ждем ответов, вот совершенно подходящая музыка, которая поможет нам скоротать время. Уберите его, Дэвид Боуи!

Дополнительная литература: НАСА

Нравится:

Нравится Загрузка…

Если мы найдем жизнь на Марсе, какой она может быть?

Внешняя часть Солнечной системы содержит несколько соблазнительных спутников, которые потенциально могут быть местом жизни. Но, по мнению многих, лучшее место в нашей Солнечной системе для поиска второго древа жизни — это Марс.

По
Майкл Шайло Дилэй и Анастасия Бендебери, Демистификация науки  |
Опубликовано: 25 июня 2020 г.

ПОХОЖИЕ ТЕМЫ:
МАРС | ALIEN LIFE

Предоставлено Demystifying Science

Почти все время, пока люди мечтали о других мирах, они размышляли о возможности внеземной жизни. Почти 2500 лет назад Метродор Хиосский писал: «Неестественно на большом поле иметь только один стебель пшеницы, а в бесконечной вселенной — только один живой мир». И с тех пор в той или иной форме сохранилась вера в жизнь за пределами Земли.

На первой конференции «Связь с внеземным разумом», организованной Карлом Саганом в 1971 году, Саган сообщил публике, что «не исключено, что где-то в галактике существуют цивилизации, опережающие нашу собственную, и что в настоящее время у нас есть средства для средства для их обнаружения». Радиопоиск, который Саган отстаивал для обнаружения этих развитых цивилизаций, уже просканировал почти 1000 звезд; однако они не обнаружили никаких значительных следов разумной жизни.

Но астрономы — люди дальновидные и оптимистичные. Таким образом, вместо того, чтобы отказаться от своих поисков, они расширили цель до открытия любой жизни, а не только разумной разновидности. Вместо того, чтобы слушать только радиоволны, которые передают продвинутые инопланетяне, ученые решили также настроиться на другую частоту — на частоту жидкой воды.

Вода как индикатор жизни

Искатели далеких форм жизни теперь используют наличие жидкой воды в качестве фильтра первого порядка в поисках жизни, разумной или микроскопической. Это потому, что вода — лучший из известных нам индикаторов жизни. На Земле химические реакции, приводящие в действие оба фотосинтетический и катаболический обмен веществ глубоко переплетены с веществом.

Хотя около 70 процентов поверхности Земли в настоящее время покрыто водой, недавние исследования показывают, что древняя Земля когда-то могла быть полностью покрыта водой.

Земная обсерватория НАСА

Фотосинтез зависит от воды, находящейся в хлоропластах, чтобы смягчить воздействие поступающего солнечного излучения, которое расщепляет молекулы воды на составляющие их атомы кислорода и водорода, обеспечивая растения энергией для производства сахара. Катаболический процесс клеточного дыхания, с другой стороны, в основном представляет собой ту же реакцию, протекающую в обратном направлении, когда кислород и водород объединяются внутри митохондрий, чтобы замкнуть химико-электрическую цепь, используемую для питания живых клеток.

Итак, из-за важности воды для жизни, какой мы ее знаем, ученые, ищущие существ, разбросанных по Солнечной системе и за ее пределами, часто сосредотачиваются на водных мирах.

Водные миры во внешней части Солнечной системы

Четыре места в нашей Солнечной системе, которые кажутся главными источниками воды и, следовательно, потенциальной жизни, — это спутники Юпитера и Сатурна. Галилеевы спутники Ганимед, Каллисто и Европа вращаются вокруг газообразного гиганта Юпитера, а загадочный Энцелад вращается вокруг Сатурна. Хотя считается, что каждый из этих спутников содержит подповерхностные океаны, которые могут даже конкурировать с земными, найти жизнь, скрывающуюся на любом из них, будет невероятно сложно.

Чтобы добраться до предполагаемых подземных резервуаров с жидкой водой на спутниках, для успешной миссии необходимо будет пробурить от 3 до 500 миль (от 5 до 800 километров) затвердевшей коры — Энцелад с тонкой как бумага корой, а Ганимед раскачивая сверхтолстую ледяную оболочку. Когда ученые и инженеры завершили разработку планов миссии Europa Clipper, запуск которой запланирован на 2024 год, без посадочного модуля, перспектива проникнуть сквозь кору Европы в поисках жизни, казалось, испарилась.

Марс: поиски жизни рядом с домом

Хотя исследование подземных океанов газовых гигантских спутников может быть далеко на горизонте, в нашей Солнечной системе есть по крайней мере еще один потенциальный водный мир, который намного легче исследовать вблизи: Марс.

Астрономы уже давно выдвинули гипотезу о том, что бороздчатая поверхность Марса указывает на наличие жидкой воды в течение длительного времени. В конце 19-го и начале 20-го веков Джованни Скиапарелли и Персиваль Лоуэлл видели линейные каналы. И многие другие описывали сезонную «волну потемнения», которая совпадала с появлением ярко-синих и зеленых пятен на поверхности Красной планеты летом, что часто свидетельствовало о том, что активная марсианская биосфера пробуждается каждый год.

Астроном Джованни Скиапарелли составил эту карту Марса в 1888 году. На ней он изобразил несколько структур, которые он назвал canali, или каналами, которые были неправильно переведены на английский язык как «каналы». Известные астрономы, в том числе Персиваль Лоуэлл, позже «подтвердили» наличие каналов, что породило идею о том, что их построили марсиане. Теперь мы знаем, что каналы, скорее всего, были оптическим обманом — на самом деле их там нет.

Джованни Скиапарелли

Надежда на то, что Марс был зеленой страной чудес, сохранялась до 19 века.60-х годов, когда зонды «Маринер» прислали фотографии высохшей, покрытой шрамами поверхности. Те красочные особенности, которые ранние наблюдатели и теоретики считали биологическими по своей природе, являются просто результатом рассеяния света циклическими пыльными бурями, которые возникают, когда полярные ледяные шапки сублимируются каждое лето.

По мере того как продолжали поступать новые подробные данные, астробиологи неохотно пришли к выводу, что условия на поверхности Марса — с высоким уровнем УФ-излучения, окисляющими перхлоратами в почве и глубоким холодом, сохраняющимся в течение миллиардов лет — были несовместимы с растительной жизнью, как мы ее понимаем. Кроме того, без плотной и защитной атмосферы любая потенциальная марсианская жизнь подвергнется большому риску, если один из самых мощных взрывов в космосе — гамма-всплеск (GRB) — обрушит на мир стерилизующее жизнь ионизирующее излучение.

GRB: предотвращение жизни издалека на миллиарды лет

Работа Рауля Хименеса, профессора космологии и теоретической физики Барселонского университета, посвящена моделированию потенциального воздействия GRB на планетные системы по всей галактике. И это включает Землю.

«Каждые 500 миллионов лет или около того, — говорит он, — велика вероятность, что гамма-всплеск разрушит озоновый слой Земли». И хотя наш озоновый слой обеспечивает относительно надежную защиту от всплесков внешнего излучения от таких вещей, как Солнце, Хименес говорит, что ближайший гамма-всплеск нанесет «значительный ущерб живым организмам, которые зависят от кислородного цикла для получения энергии».

Это означает, что на такой незащищенной планете, как Марс, гамма-всплески могут нанести катастрофический ущерб любым организмам, которым посчастливится жить на поверхности. Итак, имея это в виду, возможно, лучший способ найти следы жизни на Марсе — это искать под землей.

Смогут ли когда-нибудь люди жить на Марсе? Что мы делаем, чтобы подготовиться? Астрономия и Откройте для себя журналы , в которых есть руководство по заселению Красной планеты: наша электронная книга , которую можно бесплатно загрузить, Марсианские дома и сады .

В поисках жизни под марсианской поверхностью

Возможно, ученые смогут найти жизнь, скрывающуюся под поверхностными слоями марсианской коры; однако организмы должны быть исключительно устойчивыми, чтобы выдержать сочетание радиации, едкой химии и циклов замораживания/оттаивания, которые могут угрожать их хрупкому генетическому материалу. Но хотя это может звучать как научная фантастика, мы уже знаем об организмах, способных выживать в подобных суровых условиях, процветая в самых неумолимых условиях на Земле.

Например, когда некоторые бактерии типа Firmicutes сталкиваются с опасными условиями, они быстро производят споры или сверхстабильные спящие клоны самих себя. Споруляция позволяет зимующим бактериям выдерживать длительные периоды высыхания, воздействие едких химикатов и даже сильное ионизирующее излучение. Затем, как только благоприятные условия вернутся, они пробуждаются в вегетативные клетки и продолжают свою жизнь, как будто ничего не произошло. Такое пружинящее упорство, пожалуй, наиболее ярко проявилось, когда группа ученых реанимировала спору, находившуюся в желудке древней пчелы, погребенной в янтаре около 40 миллионов лет назад.

Однако важно помнить, что даже если мы обнаружим споры, живущие в неглубоком грунте Марса, это не обязательно означает, что они марсианского происхождения. В конце концов, люди размещали посадочные модули, вездеходы и выброшенные спускаемые аппараты на поверхность Марса с момента первых советских мягких посадок в 1960-х годах. Вполне возможно, что сделанное на Земле оборудование, несмотря на строгие процедуры стерилизации, могло заразить Красную планету земной жизнью, которая затем зарылась в марсианскую кору. Еще более дикая возможность заключается в том, что жизнь — с Земли или с другой планеты — была выброшена из нашего родного мира во время столкновения, путешествуя по космосу на борту выброшенной скалы, пока не врезалась в Марс в виде метеорита.

Марс как второе древо жизни

Но Дэвид Флэннери, научный сотрудник Квинслендского технологического университета, участвующий в предстоящей миссии марсохода НАСА «Настойчивость», специально ищет доказательства существования родной марсианской биосферы. Он говорит, что для него самый волнующий вопрос заключается в том, возникла ли жизнь более одного раза где-либо в нашей Солнечной системе.

На иллюстрации этого художника слева показан бесплодный современный Марс, контрастирующий с изображением Марса, пригодного для жизни, который мог выглядеть миллиарды лет назад.

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА

И, по его мнению, лучшее место для поиска потенциального второго древа жизни — это Марс — либо в виде прошлой жизни, задокументированной в древних скалах, когда-то подвергшихся воздействию воды, либо в виде обнаружения живых существ. среды, спрятанные глубоко под землей.

«Существует множество свидетельств того, что в далеком прошлом на поверхности Марса существовали стоячие водоемы, — говорит Фланнери. «Если 4 миллиарда лет назад там была жизнь, кажется разумным предположить, что сегодня у нас могут быть ее остатки в защищенном убежище», которое изолировано от суровых условий, характерных для засушливой поверхности Красной планеты.

Самый известный пример защищенной экосистемы такого рода — так называемая глубокая биосфера Земли, обширная сеть микроорганизмов, заключенных в твердую породу на глубине примерно 10 км под землей. Флэннери говорит, что из-за сходства в ранней истории Земли и Марса: «Если бы я искал существующую жизнь в Солнечной системе, я бы отправился на Марс и занялся бурением».

Достигая все более глубоких слоев Марса, исследователи могут впервые столкнуться со спорами, относящимися к относительно недавней геологической эпохе. А если углубиться еще глубже, они могут найти даже полностью вегетативные микробы.

Но независимо от того, что они найдут, Флэннери отмечает, что с запуском марсохода Perseverance на Марс в следующем месяце «мы собираемся исследовать типы горных пород, которые, как известно, сохраняют биосигнатуры на Земле — [эти породы], которые датируются эта ранняя фаза марсианской истории — впервые».

Однако остается один животрепещущий вопрос: что произойдет, если космическое агентство раскроет информацию об обнаружении внеземной жизни?

Вполне возможно, что осознание того, что земляне — не единственная форма жизни, будет тщательно скрываться, по крайней мере, до выяснения деталей. Но все же можно надеяться, что такое объявление — если и когда оно станет достоянием гласности — можно будет прославить как связующее звено, объединяющее наш одинокий, встревоженный вид в эти трудные времена.

Открытие внеземной жизни, если оно когда-либо произойдет, может предоставить людям прекрасную возможность сделать шаг назад от наших земных разделений, заставив нас преобразовать наши диссонирующие голоса в единую, общепланетарную гармонию.

Майкл Шайло Делэй и Анастасия Бендебери являются соучредителями организации по распространению научной грамотности, демистифицирующей науку.

Почему признаки жизни на Марсе остаются такими загадочными

Для ученых, ищущих инопланетные формы жизни, песнь сирен Марса становится все более нарастающей. Многочисленные недавние наблюдения, сделанные марсоходами на красной планете, могут нести следы микробов — возможное указание на то, что Земля — не единственное убежище для жизни в Солнечной системе.

Ранее в этом месяце было объявлено об одном захватывающем проблеске: марсоход НАСА Curiosity обнаружил смесь изотопов углерода в породах кратера Гейла, которая, если бы ее увидели на Земле, была бы признаком жизни. Марсоход также стал свидетелем как случайных, так и сезонных всплесков метана, газа на Земле, который в основном производится биологическим путем.

Примерно в 2300 милях от нас, в кратере Джезеро, марсоход NASA Perseverance обнаружил странные фиолетовые покрытия на камнях дна кратера. Эти покрытия широко распространены и напоминают пустынные лаки на Земле, разрастающиеся в присутствии микробов.

Curiosity сделал это селфи в месте, названном «Мэри Эннинг» в честь английского палеонтолога XIX века. На пути из региона Глен-Торридон, где, по мнению ученых, древние условия могли быть благоприятными для жизни, марсоход зацепил три образца пробуренной породы в этом месте.

NASA/JPL-Caltech/MSSS

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Однако пока ученые не готовы сделать вывод, что наш алый сосед когда-то был обитаем. Почти каждый заманчивый намек на биологию также может быть объяснен каким-то пока еще незнакомым аспектом марсианской геологии или химии — мы так многого не знаем о том, как устроена планета, и как неживые явления могут маскироваться под отпечатки пальцев жизни.

«Это инопланетный мир, на который мы смотрим, и поэтому кто знает, о чем мы даже не думали», — говорит заместитель научного сотрудника проекта Curiosity Эбигейл Фрейман из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Ученые говорят, что следующим шагом в исследовании Марса на наличие жизни будет возвращение кусочков планеты в лаборатории на Земле, где самые точные инструменты смогут найти ответы на один из самых старых вопросов человечества. Марсоход Perseverance уже занят сбором первого набора образцов, которые могут содержать доказательства того, что микроорганизмы жили в кратере Джезеро миллиарды лет назад.

Независимо от ответа, он расскажет нам кое-что важное о происхождении жизни на нашей планете.

«Древняя история [двух планет] очень похожа, и это так интригует, что в нашей планетарной эволюции эти пути так сильно разошлись», — говорит астробиолог Эми Уильямс из Университета Флориды. «Если на Марсе нет жизни, то почему? Что изменилось? Что случилось? Почему бы и нет? А если зацепило, что с ним случилось?»

Есть ли жизнь на Марсе?

В наших фантазиях Марс почти всегда был населен если не инопланетянами, то по крайней мере нашими будущими личностями. Но наблюдения с космических аппаратов быстро развеяли мечты о развитых цивилизациях, сезонно цветущей растительности или даже доброкачественных желатиновых вегетарианцах.

«У нас ничего не светится, ничего не здоровается, у нас не было лучевых пушек, когда мы приземлились», — говорит Эндрю Стил из Института науки Карнеги.

Вместо этого изображения с орбиты и эксперименты, проведенные спускаемыми аппаратами НАСА «Викинг» на поверхности планеты, ясно показали, что Марс не был миром, наводненным легко обнаруживаемой жизнью. «Такого рода дыра в исследованиях Марса на очень долгое время», — говорит Стил.

В 1996 году ученые объявили, что марсианский метеорит, обнаруженный в районе Аллан-Хиллз в Антарктиде, по-видимому, содержит микроокаменелости — крошечные, червеобразные, минерализованные признаки того, что жизнь ползала по поверхности планеты около 4,1 миллиарда лет назад. Эти наблюдения были двусмысленными и вызывали серьезные разногласия, вызывая споры, которые продолжаются и по сей день. Но был и плюс.

«Противоречие вокруг Аллана Хиллса действительно вызвало бурю эмоций в области астробиологии, — говорит астробиолог Кенда Линч из Лунного и планетарного института. «Я так благодарен этому камню, потому что он заставил нас очень, очень серьезно задуматься о том, что мы знаем о жизни».

На этом изображении показана скважина в Хайфилде, сделанная марсоходом Curiosity во время сбора образца на хребте Веры Рубин в кратере Гейла на Марсе. Буровой порошок из этого отверстия был обогащен легким изотопом углерода, что является возможным, но неподтвержденным признаком жизни.

NASA/Caltech-JPL/MSSS

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Новая эра исследования Марса началась в 2012 году, когда шестиколесный марсоход NASA Curiosity приземлился в кратере Гейла. Сегодня 9В выемке шириной 6 миль находится большая гора, содержащая множество слоев отложений, которые хранят записи о марсианском прошлом. Основная цель Curiosity — поиск признаков прошлой пригодности для жизни, таких как вода, органические соединения и источник энергии — ингредиенты, необходимые для жизни, какой мы ее знаем.

Найти следы воды было легко; в конце концов, ученые уже подозревали, что кратер когда-то был заполнен глубоким озером. Curiosity почти сразу определил полосу скал, которые могут образовываться только при наличии воды.

Остальное оказалось не так просто.

За прошедшие годы Curiosity обнаружил в кратере многочисленные органические молекулы — химические строительные блоки для форм жизни на основе углерода. И он обнаружил признаки древней гидротермальной активности, когда тепло и химические соединения смешивались с проточной водой, создавая возможные источники энергии.

Марсоход также определил, что газ метан в кратере поднимается и опускается при смене времен года, и наблюдал случайные массивные импульсы газа, подтверждая наблюдения с Земли, которые не поддавались объяснению более десяти лет. Такое колебание на Земле было бы сильным признаком существ с активным метаболизмом.

Однако до сих пор ни одно из этих наблюдений не было связано с биологией, и всегда есть шанс, что процессы, которые мы не до конца понимаем, имитируют признаки жизни.

«Большинство связанных с углеродом процессов на поверхности Земли являются биологическими, поэтому попытаться изменить наше мышление и подумать о мире, где это может быть неправдой, действительно сложно», — говорит астробиолог Кристофер Хаус из Университета штата Пенсильвания. «Как только вы перестанете ориентироваться на Землю, вы сможете начать думать о других способах поведения Марса».0009

Любопытный случай с марсианским углеродом

Самое странное и мучительное наблюдение Curiosity появилось совсем недавно. В нескольких образцах горных пород из разных мест кратера марсоход обнаружил органические соединения, содержащие странные соотношения изотопов углерода, или атомы одного и того же элемента, которые содержат разное количество нейтронов в своих ядрах.

На Земле организмы предпочитают использовать более легкую   форму углерода в метаболических или фотосинтетических реакциях, что приводит к асимметричному соотношению, при котором более легкая 9Форма 0263   встречается гораздо чаще, чем более тяжелая форма    .

В пяти местах кратера Гейла ученые обнаружили то же самое: более легких изотопов углерода   было гораздо больше, чем их более тяжелых собратьев, по сравнению с тем, что ученые наблюдали в марсианской атмосфере и в метеоритах. Наблюдения напоминают соотношения углерода, полученные из австралийской формации Тумбиана, обнажения возрастом 2,7 миллиарда лет, которое содержит углеродные сигнатуры древних микробов, метаболизирующих метан.

«Результаты действительно обедненных изотопов углерода очень интригуют. Так убедительно. На Земле это можно сделать только с помощью биологии», — говорит Уильямс.

Но Хаус, руководивший анализом, говорит, что история далека от ясности. Он и его коллеги предложили три возможных объяснения дисбаланса.

Во-первых, подпись действительно принадлежит древним микробам. Другая возможность состоит в том, что Солнечная система давным-давно прошла сквозь межзвездное пылевое облако с особым соотношением изотопов углерода — такие облака, как известно, существуют — и оно оставило свои следы на Марсе. И третье возможное объяснение состоит в том, что ультрафиолетовый свет, взаимодействующий с марсианской атмосферой из углекислого газа, создал странную сигнатуру.

«Мы не знаем ответа, — говорит Хаус. «Это может быть биологическим, а может и не быть биологическим. Все три объяснения соответствуют данным».

Таинственный налет на скалах

Марсоход NASA Perseverance прибыл в кратер Джезеро на Марсе в прошлом году, и он также ищет признаки древней жизни.

Во время своего путешествия по Джезеро «Настойчивость» обнаружила множество камней с фиолетовым, богатым железом покрытием. Брэдли Гарчински из Университета Пердью, изучающий покрытие, говорит, что оно не похоже ни на что, что марсоходы замечали на Марсе раньше, хотя камни с другим покрытием были замечены и в других частях планеты.

На Земле такие покрытия часто наблюдаются в пустынях, где процветают конгломераты камнегрызущих микробов.

«Они действительно интригуют, и они, безусловно, представляют биологический интерес на Земле, поэтому в переводе они представляют для нас большой астробиологический интерес, когда мы видим, как они формируются в других мирах», — говорит Уильямс.

Линч, изучающий земные аналоги марсианской среды, говорит, что не исключено найти биосигнатуры в каменных лаках Джезеро. «Микробы творят удивительные вещи. Они наносят покрытия и лаки на камни, потому что им нравится есть камень», — говорит она.

Однако у ученых гораздо больше информации об окружающей среде на Земле, в которой образуются такие лаки, говорит Линч, и этот контекст имеет решающее значение для правильной интерпретации наблюдения. Даже на нашей планете исследователям необходимо тщательно оценить, был ли такой материал создан жизнью или каким-то другим процессом. Это гораздо более сложный вопрос, на который можно ответить издалека.

«Это удивительно сложная и сложная система, которую мы исследуем на Марсе, — говорит Фрейман.

Неоднозначность из другого мира

На данный момент для окончательного обнаружения жизни необходимо доставить кусочки Марса обратно на Землю, где ученые смогут использовать самые совершенные инструменты для их тщательного изучения. Одной из основных задач Perseverance является идентификация и сбор образцов горных пород для будущего космического корабля, который можно будет отправить домой.

«Образцы, которые мы сейчас собираем, очень тщательно отбираются, — говорит Фрейман. «Мы в целом знаем контекст, из которого они исходят. … Это будет ключом к решению этих больших вопросов».

Но даже наличие кусков Марса в лаборатории не спасает от двусмысленности. Ученые до сих пор спорят о том, кто мог или не мог жить в ALH84001, этом куске древней марсианской коры, который врезался в Антарктиду около 13 000 лет назад. Стил, недавно проведший свежий анализ метеорита, изучает горную породу уже 25 лет.