На марсе есть жизнь: Есть ли жизнь на Марсе: пояснения и новые теории

Есть ли жизнь на Марсе: пояснения и новые теории

Опубликовано:

Есть ли жизнь на Марсе: Unsplash/Planet Volumes

Вопрос жизни во Вселенной сотни лет будоражит умы. Подтверждение существования жизни за пределами Земли изменило бы подход к науке и, возможно, приоткрыло тайну происхождения человечества. Исследования позволяют предположить, что жизнь на Марсе могла существовать.

Первые теории о жизни на Марсе, аргументы за и против

Ученые XVIII и XIX веков активно продвигали идею наличия обширной и разнообразной жизни на Марсе. Главной причиной такой ошибочной позиции стала неправильная интерпретация поведения полярных шапок Красной планеты. Так, открытое Уильямом Гершелем сезонное изменение размеров полярного льда (по аналогии с Землей) натолкнуло ученых XVIII века на мысль о сходстве Марса с нашей планетой. Отсутствие совершенной оптики не позволяло детально разглядеть его поверхность.

По данным энциклопедии Britannica, первым аргументом в пользу жизни на Марсе стало исследование французского астронома Этьена Трувело в 1884 году. Он наблюдал за крупными темными пятнами на поверхности в течение нескольких лет. Обнаружив, что они регулярно меняют форму, ученый выдвинул гипотезу, что эти серые пятна — области марсианской растительности, которые колеблются в зависимости от сезона.

Еще одной ошибочной интерпретацией поверхности Марса, которая наталкивала ученых на выводы о жизни на Марсе, стали марсианские каналы. Изучением этих образований занимался итальянский астроном Джованни Скиапарелли. Именно он дал им название «canali».

Но если в итальянском языке этим словом обозначали любые протоки как искусственного, так и природного происхождения, в английском языке слово «canals» обозначает именно искусственные каналы, которые могли возвести только разумные существа, что привело к путанице. Марсианские каналы были каталогизированы и популяризированы американским астрономом Персивалем Лоуэллом.

Составное фото Марса: Wikipedia

Тайны Марса, высокий интерес к марсианским каналам и ошибки перевода привели к тому, что длительное время считалось, что на Марсе не просто существует жизнь, а существует разумная жизнь. Такое расхожее мнение породило целый ряд научно-фантастических произведений: «Война миров» Герберта Уэллса, «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери и серия книг о Барсуме Эдгара Берроуза.

Есть ли жизнь на Марсе? На сегодняшний день нет подтверждений существования жизни на Марсе, хотя отдельные открытия косвенно указывают на то, что она существовала ранее или даже может существовать сейчас. Важно понимать, что под фразой «жизнь на Марсе» подразумеваются простейшие формы жизни, речь не идет о разумных или сложных организмах. Обнаружение даже одной простейшей бактерии внеземного происхождения стало бы настоящим прорывом в астрономии и биологии.

Марс очень не похож на Землю. Аппараты «Маринер-6» и «Маринер-7» исследовали атмосферу и температуру на планете. Выяснилось, что атмосфера Марса почти полностью состоит из СО₂, а температура на поверхности опускается до -153 °С. Оказалось, что марсианские полярные шапки в большей степени состоят из замерзшей углекислоты, а не водяного льда.

Можно ли дышать на Марсе? Человек не сможет дышать на поверхности Марса без скафандра. Марсианская атмосфера существенно отличается от земной химическим составом и рядом физических параметров. Более 95% атмосферы Красной планеты составляет углекислый газ, почти 3% — азот, а необходимый человеку кислород – только 0,145%. Для сравнения на Земле кислород составляет около 20%. Кроме того, по словам НАСА, Марс постоянно теряет свою атмосферу из-за слабого магнитного поля планеты и испарения солнечным ветром.

Современная наука о жизни на Марсе

Современное научное представление о Марсе сформировали космические миссии. Благодаря космическим аппаратам появилась возможность наблюдать планету в непосредственной близости, находясь на ее орбите и поверхности.

Первыми снимки Марса были получены американским космическим аппаратом «Маринер-4» в 1965 году. Хотя межпланетной станции удалось сфотографировать всего лишь около 1% поверхности Марса, стало ясно, что ни о какой растительности и разумной жизни на его поверхности не может быть и речи.

На фото ученые увидели пустынную планету без океанов, рек и озер. Марс был покрыт ударными кратерами, что свидетельствовало об отсутствии движения тектонических плит. Кроме того, измеренное низкое атмосферное давление 0,6 кПа (как на высоте в 35 км в разреженной земной атмосфере) исключало возможность существования воды на Марсе в жидком состоянии.

Марсианский пейзаж: Wikipedia

Станция «Маринер-9» в 1971–1972 годах отсняла 85% поверхности Марса. На фотографиях ученые различили признаки водной и ветровой эрозии, русла высохших рек. Орбитальный модуль аппарата «Викинг-1», который отснял поверхность Марса впервые в цвете, подтвердил предположение, что ранее на планете была вода. Спускаемые аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2» взяли пробы марсианского грунта. Несмотря на обнаруженную высокую химическую активность, признаки жизни тогда найти не удалось.

Последними открытиями, которые могут указывать на наличие жизни на Марсе в прошлом или сейчас стали:

  • открытие НАСА регионов на поверхности Марса, где может существовать вода в жидком виде;
  • открытие на снимках марсохода «Кьюриосити» объектов, похожих, по мнению Норы Ноффке, на постройки цианобактерий;
  • обнаружение марсоходом «Кьюриосити» молекул органических соединений;
  • обнаружение необычно высокого содержания метана, который, по словам Кристофера Вебстера и его коллег, мог образоваться в результате жизнедеятельности бактерий.

Косвенно о наличии жизни на Марсе в прошлом свидетельствуют марсианские метеориты. По словам НАСА, по крайней мере 175 из исследуемых метеоритов имеют марсианское происхождение. На трех из них ученые обнаружили микроскопические структуры, которые могли быть окаменелостями бактерий. Но такие окаменелости не соответствуют всем критериям, необходимым для признания обнаружения образцов внеземной жизни.

Что сейчас происходит на Марсе? Марс представляет собой пустынную холодную планету, с большим количеством камней и железной пыли на поверхности. Периодически на поверхности планеты происходят пылевые вихри, смерчи, бури, которые могут покрывать собой часть или всю планету и продолжаться до 100 дней. На поверхности Марса ведется научная работа с помощью марсоходов «Кьюриосити», «Персеверанс» и «Чжужун».

Марсоходы: Wikipedia

Возможность полететь на Марс появляется только при достаточном сближении двух планет. Так как Земля и Марс двигаются вокруг Солнца с разной скоростью, стартовое окно открывается приблизительно раз в 2 года.

Сколько времени лететь на Марс? В зависимости от траектории полет займет от 80 суток, при этом на более скоростной полет по параболической траектории необходимо будет потратить в разы больше топлива. Для автоматических станций используют более долгую эллиптическую траекторию. По информации сайта Space, быстрее всего до Марса долетел «Маринер-7» (128 дней), а дольше всего добирался «Викинг-2» (333 дня).

Марс — привлекательная планета для исследований. Многочисленная армия ученых, вооружившись марсоходами и передовыми научными технологиями, пытается найти следы жизни на Красной планете. Хотя множество открытий косвенно указывают на возможность марсианской жизни, ни один марсианин найден пока не был.

Оригинал статьи: https://www.nur.kz/family/school/1885728-est-li-zizn-na-marse-poasnenia-teorii/

о чём поведали образцы породы

13 сентября 2021
12:42

Ольга Мурая

Фото сделано 7 сентября 2021 года. В куске породы можно увидеть два отверстия, сделанные ровером во время сбора образцов.

Фото NASA/JPL-Caltech.

Марсоход «Персеверанс» успешно собрал первые образцы марсианского грунта, которые могут содержать следы грунтовых вод Красной планеты.

Марисианский ровер «Персеверанс» успешно собрал два первых образца горной породы на Красной планете. Их первичный анализ подарил учёным новую надежду на то, что на Марсе когда-то вполне могла существовать жизнь.

Первый образец был собран 6 сентября 2021 года и получил название «Монденье». Второй образец, «Монтаньяк», был получен из того же участка породы 8 сентября.

Состав этой горной породы указывает на то, что много лет назад на Марсе была вулканическая активность, а водоёмы существовали достаточно долго, чтобы в них могла зародиться жизнь.

«Похоже, наши первые [образцы] породы говорят о наличии потенциально обитаемой устойчивой среды. Действительно важно было узнать, что вода была там долгое время», — отметил Кен Фарли (Ken Farley) из Калифорнийского технологического института, специалист миссии Perseverance.

Порода, из которой были взяты образцы для изучения, скорее всего, имеет вулканическое происхождение. Это, как и присутствие в ней минералов с кристаллической структурой, должно помочь учёным определить время формирования этой породы.

Также у исследователей появится возможность узнать, когда именно сформировался кратер Езеро, а также когда на его дне появлялось и исчезало одноимённое озеро.

Напомним, ранее мы писали о том, что теория «большого озера» на дне кратера может быть ошибочной.

Ещё больше исследователей вдохновило присутствие солей в образцах породы. Соли могли образоваться в горной породе, когда сквозь неё текли грунтовые воды. Что ещё более вероятно, соль могла остаться после испарения воды с поверхности камня.

Кристаллы соли в образцах породы всё ещё могут содержать пузырьки марсианской воды. Если это так, у исследователей появится возможность узнать о древнем климате Красной планеты и возможности существования на ней жизни.

Грунтовые воды могли сохраняться в глубине породы ещё долгое время после того, как озеро на поверхности пересохло. Были это десятки тысяч или миллионы лет, учёные смогут выяснить в ходе лабораторного анализа образцов породы.

Оба образца сейчас находятся в запаянных титановых контейнерах внутри марсохода. «Персеверанс» через некоторое время оставит их на поверхности Марса, чтобы будущая миссия смогла собрать контейнеры и забрать их на Землю.

Позднее ровер соберёт образцы из более древней породы, расположенной в двухстах метрах от места, где были получены два первых образца.

Руководство миссии считает, что чем больше разных «складов» сделает марсоход за всё время исследования марсианского грунта, тем больше вероятность, что у будущих миссий будет возможность собрать полученные образцы.

Напомним, ранее мы писали о том, как Perseverance приступил к изучению марсианского грунта. До этого ровер успешно получил кислород из углекислого газа марсианской атмосферы.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

наука
космос
планета
жизнь
Марс
NASA
Perseverance
общество
новости

Ранее по теме

  • Жизнь на Марсе могли погубить древние бактерии
  • InSight «услышал» образование четырёх кратеров, а MRO увидел их с орбиты
  • Дайджест: прощание с «Вояджерами», Китай опередит США и Европу на Марсе и провал Cygnus
  • Крупнейшее землетрясение за пределами Земли произошло на Марсе
  • Дрожь Марса: зафиксированы два крупнейших марсотрясения
  • Группировку двухколёсных роботов предлагают отправить на Марс учёные из Сколтеха

Жизнь на Марсе стала причиной своего исчезновения?

Увеличить. | По словам ученых, ранний Марс когда-то был теплее, влажнее и более пригодным для жизни, чем сейчас. Так была ли жизнь на Марсе? Новое исследование предполагает, что биосфера могла процветать в верхней части коры планеты, но в конечном итоге вызвала свое исчезновение позже. Изображение предоставлено НАСА / Центром космических полетов имени Годдарда.

Возможно, у нас еще нет доказательств существования жизни на раннем Марсе. Но некоторые открытия дали дразнящие доказательства того, что Марс вполне способен поддерживать примитивную микроскопическую жизнь. 10 октября 2022 года исследователи объявили о новом исследовании, предполагающем, что если примитивные организмы когда-то жили на Марсе, то в их эволюции мог быть знакомый поворот. Сначала они могли процветать, но затем привели к собственному исчезновению.

Согласно этому исследованию, жизнь на Марсе могла покончить с собой, изменив состав атмосферы и сделав ее слишком холодной. Исследователи из Университета Аризоны и Высшего института биологии высшей нормальной школы (IBENS) во Франции опубликовали свои выводы в рецензируемом журнале Nature Astronomy 10 октября 2022 года.

Жизнь на Марсе?

Новое исследование подтверждает предыдущие, что ранний Марс был более гостеприимным для микроорганизмов, чем сегодня. Ученые считают, что когда-то у планеты была гораздо более плотная атмосфера, чем сейчас. Эта атмосфера позволила бы более умеренные условия и жидкую воду на поверхности. Однако недра, возможно, были даже лучшей средой для размножения микробов.0005

Согласно новой статье, эти организмы могли быть похожи на метаногенные микробы (метаногены) на Земле. Эти типы микробов выделяют метан в качестве побочного продукта. Режис Феррьер с факультета экологии и эволюционной биологии Аризонского университета является одним из двух ведущих авторов новой статьи. Он сказал:

Наше исследование показывает, что под землей ранний Марс, скорее всего, был пригоден для метаногенных микробов.

Марсианская экосистема

Могла ли такая экосистема существовать на Марсе? Чтобы проверить это, исследователи использовали самые современные модели марсианской коры, атмосферы и климата. Они также включили экологическую модель сообщества земных микробов, метаболизирующих углекислый газ и водород. (До сих пор ведутся споры о том, состояла ли ранняя атмосфера Марса в основном из углекислого газа или водорода. Еще одно новое исследование, совсем недавно опубликованное EarthSky, дает доказательства того, что это был водород). Исследователи говорят, что если бы водорода было достаточно, он мог бы снабжать энергией метаногенные микробы около 4 миллиардов лет назад. Это также подтверждает гипотезу о том, что Марс в то время был теплее и влажнее. Ферьер сказал:

Мы думаем, что в то время на Марсе могло быть немного прохладнее, чем на Земле, но не так холодно, как сейчас, а средняя температура, скорее всего, колебалась выше точки замерзания воды. В то время как нынешний Марс описывается как ледяной куб, покрытый пылью, мы представляем себе ранний Марс как каменистую планету с пористой корой, пропитанную жидкой водой, которая, вероятно, образовала озера и реки, возможно, даже моря или океаны.

Температура и выживаемость

В частности, исследователи хотели знать, могли ли микробы выжить в марсианской среде в то время. Они использовали компьютерные модели для прогнозирования температуры в атмосфере и земной коре. Они сделали это для различных теоретических составов атмосферы. Затем они объединили эти данные с моделью экосистемы. Они использовали эту модель, чтобы предсказать, могли ли микробные популяции выжить. Кроме того, модель оценивала, как микроорганизмы могли повлиять на их местную среду. Другой ведущий автор статьи, Борис Сотерей, из Института биологии Высшей нормальной школы (IBENS) в Париже и Аризонского университета, сказал:

Это позволило нам оценить, насколько правдоподобной будет марсианская подземная биосфера. И если бы такая биосфера существовала, то как бы она изменила химию марсианской коры, и как эти процессы в коре повлияли бы на химический состав атмосферы.

Ferrière добавил:

Наша цель состояла в том, чтобы сделать модель результатов, поддерживающих марсианскую кору с ее смесью камня и соленой воды, позволить газам из атмосферы диффундировать в землю и посмотреть, смогут ли метаногены жить с этим. И ответ, вообще говоря, да, эти микробы могли жить в коре планеты.

Увеличить. | Новое исследование, как и некоторые другие предыдущие, предполагает, что микробная жизнь на Марсе существовала в основном под землей. На иллюстрации этого художника будущие астронавты бурят недра в поисках признаков древней жизни или воды. Изображение через НАСА.

Подземная биосфера

Результаты подтверждают вероятность существования марсианской биосферы, скорее всего под землей, в земной коре. Итак, насколько глубоко это могло быть? Несколько футов? Глубже? Хотя в целом было теплее, чем сегодня, на поверхности все же было довольно холодно. Как заметил Сотери:

Проблема в том, что даже на раннем Марсе на поверхности было очень холодно, поэтому микробам приходилось углубляться в кору, чтобы найти пригодную для жизни температуру. Вопрос в том, насколько глубоко должна зайти биология, чтобы найти правильный компромисс между температурой и доступностью молекул из атмосферы, необходимых им для роста? Мы обнаружили, что микробные сообщества в наших моделях были бы самыми счастливыми на верхних нескольких сотнях метров.

Как описано в документе:

Мы находим, что обитаемость под поверхностью была весьма вероятной и ограничивалась, главным образом, степенью поверхностного ледяного покрова. Продуктивность биомассы могла быть такой же высокой, как и в раннем земном океане. Однако предсказанный сдвиг состава атмосферы, вызванный метаногенезом, должен был спровоцировать глобальное похолодание, положив конец потенциальному раннему потеплению, поставив под угрозу обитаемость на поверхности и заставив биосферу углубиться в марсианскую кору.

Жизнь на Марсе стала причиной собственной гибели?

Как и на Земле, жизнь на Марсе, даже если она находится под поверхностью, повлияла бы на окружающую среду, включая атмосферу. По иронии судьбы, эта жизнь могла бы поначалу процветать, но затем стать жертвой собственного успеха. Результаты исследователей предполагают, что химические свойства атмосферы изменились таким образом, что это вызвало бы глобальное похолодание. Это падение температуры вынудило бы микробы двигаться еще глубже под землю, туда, где было теплее. В конечном счете, однако, вся биосфера могла быть уничтожена и вымерла. Сотери сказал:

Согласно нашим результатам, атмосфера Марса была бы полностью изменена биологической активностью очень быстро, в течение нескольких десятков или сотен тысяч лет. Удалив водород из атмосферы, микробы резко охладили климат планеты.

Поверхность Марса стала бы непригодной для жизни, и даже близкое подповерхностное пространство было бы гораздо менее пригодным для жизни. Сотери добавил:

Проблема, с которой тогда столкнулись бы эти микробы, заключалась в том, что атмосфера Марса практически исчезла, полностью истончилась, поэтому их источник энергии исчез, и им пришлось бы искать альтернативный источник энергии. Вдобавок к этому значительно понизилась бы температура, и им пришлось бы углубляться в земную кору. На данный момент очень трудно сказать, как долго Марс оставался бы пригодным для жизни.

Вывод: жизнь на Марсе, возможно, изначально процветала на раннем этапе, но затем в конечном итоге привела к ее собственному исчезновению. Атмосфера могла стать слишком холодной после того, как микробы изменили ее состав.

Источник: Ранняя обитаемость Марса и глобальное охлаждение с помощью метаногенов на основе h3. началось, когда он был ребенком, когда смотрел «Космос» Карла Сагана. В школе он был известен своей страстью к исследованию космоса и астрономии. В 2005 году он начал свой блог The Meridiani Journal, который представлял собой хронику исследования планет. В 2015 году блог был переименован в Planetaria. Хотя он интересуется всеми аспектами освоения космоса, его главной страстью является планетарная наука. В 2011 году он начал писать о космосе на фрилансе, а сейчас пишет для AmericaSpace и Futurism (часть Vocal). Он также писал для Universe Today и SpaceFlight Insider, публиковался в The Mars Quarterly и писал дополнительные статьи для известного iOS-приложения Exoplanet для iPhone и iPad.

Есть ли жизнь на Марсе?

«Есть ли жизнь на Марсе?» — вопрос, которым люди задаются уже более века. Но чтобы наконец получить ответ, мы должны знать, что искать и куда отправиться на планете, чтобы искать доказательства прошлой жизни. С марсоходом Perseverance , который должен приземлиться на Марсе 18 февраля 2021 года, мы, наконец, можем знать, куда идти, что искать и знать, есть ли когда-либо жизнь на Красной планете.

Если оставить в стороне научную фантастику, мы знаем, что на Марсе не было ни древних цивилизаций, ни популяции маленьких зеленых человечков. Итак, какие вещи нам нужно искать, чтобы узнать, была ли когда-либо жизнь на Марсе? К счастью, надежная программа исследования Марса, включающая орбитальные аппараты, посадочные аппараты и вездеходы, позволила составить детальное картографическое изображение планеты и ограничить доступ к важной информации об окружающей среде.

Теперь мы знаем, что в далеком прошлом на Марсе были времена, когда условия были более влажными и, по крайней мере, немного теплее, чем довольно негостеприимные условия, которые присутствуют сегодня. И когда-то на поверхности существовала обитаемая среда. Например, Марсоход Curiosity показал, что более трех миллиардов лет назад в кратере Гейла находилось озеро, в котором содержалась вода, вероятно пригодная для поддержания жизни. Вооруженный информацией об условиях и химической среде на поверхности, марсоход Perseverance оснащен научными приборами, точно настроенными для извлечения информации, связанной с любыми биосигнатурами, которые могут присутствовать и сигнализировать о появлении жизни.

Панорамный вид внутренней части и края кратера Гейла. Изображение создано из снимков, сделанных марсоходом Curiosity.

Но куда нам следует отправиться на Марсе, чтобы максимизировать шансы получить доступ к скалам, которые, скорее всего, содержат и сохраняют какие-либо свидетельства прошлой жизни? Чтобы получить этот ответ, я стал одним из руководителей серии семинаров, на которых присутствовало научное сообщество Марса, чтобы рассмотреть различные возможные места посадки и помочь определить, какое из них имеет наибольший потенциал для сохранения свидетельств прошлой жизни. Используя данные с орбитальных аппаратов Марса в сочетании с более подробной информацией с посадочных модулей и марсоходов, мы начали с примерно тридцати участков-кандидатов и сузили список в течение четырех семинаров и пяти лет. Некоторые сайты были явно менее жизнеспособными, чем другие и были отсеяны довольно быстро. Но как только обсуждение сосредоточилось на паре различных типов потенциально жизнеспособных сайтов, процесс стал намного сложнее. В конце концов, научное сообщество почувствовало — и 9Миссия 0003 Perseverance и НАСА согласились, что кратер Джезеро — лучшее место для поиска доказательств прошлой жизни на Марсе.

На этом снимке показаны остатки древней дельты в марсианском кратере Джезеро, который марсоход НАСА «Настойчивость» исследует в поисках признаков окаменелой микробной жизни. Изображение было получено стереокамерой высокого разрешения на борту орбитального аппарата ЕКА (Европейское космическое агентство) Mars Express. Европейский центр космических операций в Дармштадте, Германия, управляет миссией ЕКА. Стереокамера высокого разрешения была разработана группой под руководством Свободного университета Берлина.

Что особенного в кратере Джезеро и где он находится? Кратер Джезеро имеет диаметр ~30 миль (~49 км), образовался в результате удара крупного метеорита и расположен в северном полушарии Марса (18,38° с.ш., 77,58° в.д.) на западной окраине древнего и гораздо большего Ударный бассейн Исиды. Но то, что делает его особенным, связано с событиями, которые произошли 3,5 миллиарда лет назад, когда вода была более активна на поверхности Марса, чем сегодня. Древние реки на западной стороне Джезеро прорвали край кратера и влились в кратер, образовав речную дельту и заполнив кратер озером. Изучая дельты рек на Земле, мы знаем, что они, как правило, встраиваются наружу в озера по мере того, как наносы, переносимые соответствующей рекой, входят в озеро, замедляются и откладываются. По мере того, как этот процесс продолжается, дельта выстраивается над дном озера и может захоронить и сохранить тонкие и тонкие следы прошлой жизни. Эти «биосигнатуры» и есть то, что Настойчивость будет искать, когда он приземлится на дно кратера и исследует дно древнего озера и близлежащие отложения дельты.

Perseverance будет использовать свои инструменты для поиска признаков древней жизни в дельте и озерных отложениях в кратере Джезеро и, надеюсь, позволит нам наконец ответить на вопрос, была ли когда-либо жизнь на Марсе. Кроме того, Perseverance начнет процесс сбора образцов, которые однажды могут быть возвращены на Землю. Важность возврата образцов невозможно переоценить. Находят ли доказательства прошлой жизни прибора Perseverance, наследие, основанное на образцах, которые собирает марсоход, станут «научным подарком, который продолжает давать». После возвращения на Землю в рамках будущей миссии эти марсианские образцы могут быть подвергнуты более подробному анализу с помощью гораздо более широкого набора инструментов, чем может быть доставлено Perseverance . Более того, архивирование образцов может сохранить материал для будущего анализа здесь, на Земле, с помощью новых и/или более подробных инструментов, которых еще может не быть.