Как жизнь на Земле поможет найти жизнь на Марсе

Это скалистая планета, похожая на Землю, которая вращается вокруг той же звезды и находится на расстоянии, на котором может существовать жидкая вода.

Но сегодняшний Марс - бесплодная пустошь. Любая вода, которая текла по поверхности сотни миллионов лет назад, давно исчезла, а атмосфера представляет собой тонкую оболочку от более толстого барьера, каким она когда-то была. Но могла ли планета взрастить жизнь в прошлом, и есть ли вероятность, что какая-то жизнь на Марсе выжила до сегодня?

Мы пока не можем ответить на эти вопросы, но как никогда близки к выяснению. Новые подсказки начинают появляться с множеством новых миссий на горизонте.

Пустыни

На Земле жизнь выживает в самых разнообразных местах, от жарких пустынь Сахары до холодных ледников Антарктиды. У поверхности Марса масса сходств с некоторыми из этих мест, поэтому, если мы сможем найти жизнь в подобных местах на Земле, возможно, это будет актуально и для Марса.

Дирк Шульце-Макуч из Технического университета Берлина, Германия, координировал проект «Обитаемость марсианской среды» (HOME), который изучал почву, собранную в пустыне Атакама в Южной Америке, и исследовал присутствие микробов - если таковые были. Результаты показали, что жизнь там есть.

«Мы продемонстрировали, что даже в гипер-засушливом ядре все еще существует активная микробная жизнь», - сказал доктор Шульце-Макуч. «Мы нашли несколько механизмов выживания. Например, некоторые микробы используют воду непосредственно из атмосферы, поэтому им не нужен дождь».

Команда также создала различные почвы и соленые рассолы, которые имитировали некоторые марсианские условия. Внедряя туда микробов, они могут определить, какая жизнь сможет выжить под поверхностью Марса сегодня.

«Нас больше всего интересовали экстремофилы (существа, которые выживают в экстремальных местах на Земле)», - сказал доктор Шульце-Макуч. «Для экспериментов с рассолом мы использовали planococcus halocryophilus (микроб, который может жить в очень соленых и очень холодных условиях). Мы обнаружили, что он обладает действительно высокой переносимостью».

Мы можем имитировать условия на Марсе, но не можем точно их воспроизвести. На поверхности Марса гораздо более высокий уровень радиации, чем где-либо на Земле, а воды на Марсе меньше, чем в самых сухих пустынях на Земле.

«Существует множество микробов, которые удивительным образом выживают в условиях, очень приближенных к Марсу», - сказал доктор Шульце-Макуч. «Но это нужно проверить на Марсе, чтобы быть абсолютно уверенным».

Вода

Понимание количества воды, которое было на Марсе в прошлом, крайне важно для понимания его потенциальной пригодности для жизни. Известно, что на Земле почти везде, где есть вода – есть и жизнь. Поэтому, если когда-то Марс был намного более мокрым, чем сегодня, шансы на обитаемость значительно возрастают.

Доказательства древней воды на Марсе обнаруживались в самых разных местах. Ровер Curiosity НАСА обнаружил древнее русло озера, а северное полушарие Марса, похоже, когда-то содержало большой океан. Теперь ученые хотят пойти дальше этих исследований.

Доктор Альберто Фаэрен из Испанского центра астробиологии в Мадриде, Испания, координирует проект MarsFirstWater. Этот проект направлен на выяснение, сколько воды могло быть на Марсе в первые миллиард лет, будь то жидкая вода или лед, сколько времени она там находилась и где она была.

Используя данные из прошлых, настоящих и будущих миссий на Марс, как на Земле, так и на самом Марсе, такие как предстоящий марсоход Perseverance НАСА, запуск которого запланирован на июль 2020 года, и европейский марсоход Rosalind Franklin, запланированный к запуску в 2022 году, проект направлен на реконструирование и нанесение на карту поверхности древнего Марса, с совершенной тщательностью.

«Считается, что между 4,5 и 3,5 миллиардами лет назад у Марса была активная поверхностная гидросфера, которая включала ледники, реки, озера, дельты и, возможно, даже океан, размером с Средиземное море», - сказал доктор Фаэрен.

По его словам, появляющаяся картина раннего Марса предполагает, что лето там было похоже на зиму в Исландии, а зима напоминала зиму в Антарктике.

Исчезновение

Предыдущее исследование доктора Фейрена под названием IcyMARS показало, что древний Марс мог быть холоднее, чем предполагалось, но все еще достаточно влажным, чтобы там можно было жить. В какой-то момент истории эта вода исчезла с Марса, когда ядро ??планеты по неизвестным причинам охладилось, а атмосфера была унесена солнечным ветром.

«В результате Марс превратился в чрезвычайно холодную планету, которой является сегодня», - сказал доктор Фэрэн.

MarsFirstWater будет искать любые биомаркеры, такие как микробные липиды, которые могут быть свидетельством жизни, выжившей в этом древнем регионе. Например, проверка химических процессов, происходящих на марсианских скалах, может сказать нам, сколько жидкой воды присутствовало, позволяя понять, какая жизнь могла бы там выжить. Проект также будет искать биомаркеры в марсианских геологических данных, которые похожи на те, которые производятся микробами на Земле.

У команды уже есть первые результаты. Они обнаружили, что некоторые виды микробов, найденные на Земле, могут препятствовать замерзанию воды на Марсе из-за их биологических процессов, в то время как некоторые признаки древней жизни могли остаться во влажных глинах под поверхностью Марса сегодня, которые могут изучаться роверами.

Следующим этапом поиска жизни на Марсе будет объединение всех этих улик и использование данных из предстоящих миссий для поиска новых признаков жизни. «Мы уже знаем, что Марс был пригоден для жизни», - сказал доктор Фэрэн. «Следующий вопрос, на который нужно ответить, - действительно ли он был заселен».

Perseverance и ExoMars может быть недостаточно; может потребоваться миссия по обнаружению жизни, которая сможет взять образец Марса непосредственно на наличие признаков жизни, чтобы знать наверняка. Но нет никаких сомнений в том, что ответ на один из величайших вопросов нашего времени в пределах досягаемости.

«Мы знаем, что условия окружающей среды на раннем Марсе были пригодными для обитания», - сказал доктор Шульце-Макуч. «Были озера, океаны, шел дождь. Там могла быть жизнь».