На что может быть похожа марсианская жизнь?

Во время одного из недавних исследований на Красной планете найден подземный резервуар — хороший знак с точки зрения вероятности существования там жизни. 

Новое исследование, опубликованное утром 25-го июля, предоставило волнующие доказательства наличия под поверхностью Марса жидкой воды. Вследствие чего возникают вопросы: может ли в этой среде скрываться жизнь, и на что она похожа?

Эти вопросы владеют умами не только писателей-фантастов. Ученые задавались ими годами, используя прямые и косвенные наблюдения за условиями на планете, чтобы выяснить, на что может быть похожа марсианская жизнь — если она там есть или была когда-либо.

Например, в 2009 году посадочный модуль «Феникс» прямо подтвердил, что на поверхности Марса есть водяной лед. Сотрудник Вашингтонского университета Дирк Шульце-Макуш заявил в одном из интервью: «Я бы очень удивился, окажись Марс полностью стерилен. Стоит жизни укорениться, она найдет способ поддерживать себя в экологических нишах».

Жизнь под землей

Благодаря новому исследованию, одна из таких ниш имеет вид заполненного соленой водой подземного резервуара. Вода там как минимум вдвое солонее морской. В некотором смысле для существования жизни это даже хорошо, ведь соленая вода замерзает не так легко, как пресная, а это важно, поскольку температура воды под поверхностью Марса вода должна составлять где-то минус 10-30 градусов по Цельсию. Но есть и плохие новости. Марсианская вода будет полна солей хлорной кислоты, токсичных для большинства форм земной жизни. Большинства, но не всех. Бактерии под названием Dechloromonas aromatica уменьшают концентрацию данных солей, разлагая их на хлор и кислород, которым дышат. Эти малыши инстинктивно движутся в сторону концентраций солей хлорной кислоты. Подобные организмы называют хемотрофными, поскольку их рост обусловлен определенными внешними химическими стимулами (а вот фототрофы живут на поверхности и получают химическую энергию от солнечного света).

Возможно, где-то глубоко под поверхностью Марса живые организмы используют для выживания какие-либо химические вещества, точно так же, как происходит на дне земных морей и океанов. Самюэль Кунавес (Samuel Kounaves), профессор химии в Университете Тафтса и один из ведущих ученых проекта «Феникс», заявил недавно онлайн-журналу астробиологии, что на Марсе могут жить некие хемотрофные бактерии, использующие в качестве источника энергии соли хлорной кислоты — «быть может, там существует целая экосистема, в том числе жидкая вода».

Метановые тайны

В декабре 2014 года марсоход НАСА «Кьюриосити» обнаружил всплеск метана, превышающий нормальный уровень в десять раз. Это породило выводы о существовании глубоко под землей неких жизненных форм, которые этот газ и производят.

С тех пор «Кьюриосити» занялся межпланетной геологией. По словам НАСА, «химия водно-горных пород могла генерировать метан, но ученые не могут исключить возможность его биологического происхождения». В таком случае метан будет просачиваться из подземных резервуаров вроде того, что был замечен с орбиты Красной планеты. Также возможен вариант существования таких форм жизни, что заменили метаном кислород в качестве жизненно-важного элемента. Эту возможность рассматривают и многие исследователи Титана.

До каких масштабов может вырасти гипотетическая подземная экосистема Марса? Хемотрофы, как правило, быстро размножаются. Взять хотя бы Hydrogenovibrio crunogenus — бактерии, которые живут за счет превращения в кислород серы из геотермальных источников на морском дне. Если серы достаточно, их количество может удваиваться каждый час. При бурении и отправке образцов на Землю необходимо будет проявлять осторожность.

А сложные формы жизни?

Могут ли в марсианской среде обнаружиться более сложные организмы? На Земле в глубоководных впадинах более крупным животным вроде креветок на помощь приходит тепло, попадающее к ним с поверхности посредством органических материалов. А некоторые крабы и креветки сначала накапливают на своих телах слой бактерий для дальнейшего питания.

Трудно сказать, что могло происходить под поверхностью Марса на протяжении тысячелетий. Количество доступной химической энергии может ограничить размер живущих там существ, но лучше всего не исключать ни один из вариантов. В холодных средах организмы выживают, как правило, с помощью формирования симбиотических отношений с другими организмами, в связи с чем взаимодействие между марсианскими бактериями может оказаться трудным для понимания, но весьма впечатляющим.

Самым живучим существом на Земле считается водяной медведь, он же тихоходка, микроскопическое беспозвоночное, живущее во мхах, почве и лишайниках. Они могут выживать при температуре от минус 253 до плюс 151 градуса по Цельсию. Так что холод их не убьет. Но водяным медведям, как и большинству высокоразвитых организмов, для выживания все же необходим кислород.

Что касается жизни на Марсе, вариантов здесь, разумеется, множество. Колонии бактерий могут производить кислород из солей серной кислоты, того же химического вещества, что не дает воде замерзнуть. А если уж бактерии способны производить кислород, на Красной планете может существовать нечто более крупное и выносливое. Быть может, развитию жизни помогает некое альтернативное кислороду химическое вещество, получаемое из метана.

Пока не начнем бурить — не узнаем.