Новые исследования: есть ли жизнь под Марсом?

Миллиарды лет назад на Марсе были океаны, реки, озера.  А теперь – разве что лед на полюсах и в кратерах (там сверху сухой лед – замерзший углекислый газ, а под ним – водяной лед). Но  недавние исследования указывают, что марсианские океаны не испарились целиком и даже не замерзли, их воды существуют и ныне – в недрах Красной планеты. Анализ данных сейсмической активности, полученных с посадочного модуля Insight, показал наличие большого подземного резервуара жидкой воды в порах марсианских горных пород на глубине 10–20 километров. Под «сухой корой» Марса находится еще один слой коры, насыщенный водой. Этой воды достаточно, чтобы заполнить океаны на поверхности! По оценке ученых, объем грунтовых вод может покрыть всю планету на глубину от 1 до 2 километров.

Если на Марсе жили какие-нибудь организмы, вполне вероятно, что когда около 3 миллиардов лет океаны и реки Красной планеты ушли под землю, с ними ушли и их обитатели, — во всяком случае, микробы вполне могли бы суметь приспособиться к жизни в таких условиях. Но как добраться до этой воды? Даже на Земле бурение на такую глубину было бы очень сложной задачей.

Новая надежда

Но на днях появилась надежда, что глубоко копать не придется. Вышли сразу две интересные работы, связанные с поиском следов жизни в недрах Красной планеты. В первой исследователи Нью-Йоркского университета в Абу-Даби обнаружили новые доказательства того, что на Марсе текли неглубокие подземные воды, а значит его подземелья могли оставаться пригодными для жизни гораздо дольше, чем считалось. В частности, древние отвердевшие песчаные дюны в кратере Гейла, исследованные марсоходом Curiosity, формировались из-за взаимодействия с грунтовыми водами.

«Наши результаты показывают, что Марс не сразу перешёл от влажного состояния к сухому. Даже после исчезновения озёр и рек вода продолжала перемещаться под землёй, создавая защищённые среды, которые могли поддерживать микроскопическую жизнь», — говорят исследователи.

А во второй работе исследователи из Шэньчженьского университета предполагают, что нашли на Марсе сразу восемь карстовых пещер. Вообще, там уже обнаружили немало пещер. По большей части это лавовые трубки — полости в застывших потоках вулканической лавы. Но гораздо перспективней для поиска жизни карстовые пещеры, которые создаются водой, постепенно растворяющей минералы вроде известняка или гипса. Для возникновения больших карстовых пещер нужны миллионы лет, – то есть, для их образования нужно существование стабильных подземных водоемов.

По материалам съемки с орбитальных аппаратов китайские ученые создали цифровую модель рельефа марсианского региона Гебрус Валлес, и нашли на ней впадины, похожие на пещеры, созданные именно водой, а не лавой или тектоникой. Кроме того, по данным теплового эмиссионного спектрометра на борту космического аппарата Mars Global Surveyor, породы вокруг этих впадин содержат много карбонатов и сульфатов — минералов, которые легко растворяются водой. А по данным гамма-спектрометра, там повышено содержание водорода, что тоже говорит в пользу того, что там долго была вода.

Авторы работы считают, что эти пещеры должны стать первоочередными целями для будущих марсианских миссий. Именно в них следует искать следы жизни, — эти пещеры не только предоставляли для микробов воду и минералы, но и защищали от радиации, пылевых бурь и экстремальных температур. Кроме того, карстовые пещеры могут служить убежищами для исследователей и колонистов, — возможно, чтобы заселить Марс, людям придется вернуться в пещеры.

Следы жизни на Марсе уже найдены?

Но самое интересное исследование, опубликованное тоже этой осенью, дает надежду что мы уже нашли признаки жизни на Марсе, — и зарываться под поверхность для этого не пришлось.

В Nature вышла статья про необычные минералы, обнаруженные марсоходом Perseverance на западном краю кратера Джезеро, который когда-то был озером. Эти минералы похожи на следы, оставленные микробной жизнью, — хотя без дальнейших исследований все же не могут считаться надежным доказательством жизни в прошлом Марса.

Речь, например, о камне с необычными пятнышками, найденном в формации Брайт Энджел, примерно там, где в озеро, которое было когда-то в кратере, впадала река. Формация Брайт Энджел состоит из осадочных пород, отложенных водой, включая аргиллиты (мелкозернистые осадочные породы, состоящие из ила и глины) и слоистые пласты, которые указывают на динамичную среду с текущими реками и стоячей водой.

Леопардовый камень заинтересовал исследователей (марсоход его даже просверлил) своими пятнами размером с миллиметр, окруженными чёрными кольцами. Эти «маковые зерна», как оказалось, содержат фосфат железа и сульфид железа, — минералы, которые обычно образуются в низкотемпературных, богатых водой средах и часто связаны с микробным метаболизмом. А рядом нашли органику, — неизвестно точно какую, но прибор SHERLOC умеет по спектру определять наличие углерода.

«Такое совместное расположение органического вещества и этих минералов весьма убедительно! — рассказал в пресс-релизе доктор Майкл Тайс, астробиолог из Техасского университета и один из главных авторов исследования. — Это говорит о том, что органические молекулы могли играть роль в окислительно-восстановительных реакциях, в результате которых образовались эти минералы. Дело не только в самих минералах, но и в том, как они расположены в этих структурах, — это признаки химического цикла, который некоторые организмы на Земле используют для производства энергии.

А когда мы присмотрелись еще внимательнее, то увидели вещи, которые легко объяснить древней марсианской жизнью, но очень трудно объяснить только геологическими процессами. Насколько нам известно, на сегодняшний день, некоторые химические процессы, сформировавшие эти породы, требовали либо высоких температур, либо жизни, но мы не видим здесь свидетельств высоких температур. Однако эти предположения требуют лабораторного изучения образца на Земле, чтобы полностью исключить объяснения без жизни».

Исследователи подчеркивают, что это еще не окончательное доказательство существования жизни в прошлом Марса. Но полученные данные соответствуют критериям NASA для потенциальных биосигнатур, — особенностей, которые требуют дальнейшего изучения для определения их биологического или небиолоического происхождения. Что ж, ждем дальнейшего изучения!