День за днем мы не обращаем внимания на один удивительный факт: с 2012 года на другой планете человечество ездит на наукомобиле с атомным двигателем размером с внедорожник.
Это инженерное чудо, марсоход NASA "Любопытство", произвело революцию в нашем понимании красной планеты. И благодаря этому бесстрашному марсоходу мы теперь знаем, что древний Марс имел соединения на основе углерода, называемые органическими молекулами - ключевым сырьем для жизни в том виде, в котором мы ее знаем.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science в четверг, представляет первое убедительное доказательство наличия на поверхности Марса крупных органических молекул, погоня за которыми началась с пришельцев-викингов НАСА в 1970-х годах. Более ранние тесты, возможно, намекали на органические вещества, но присутствие хлора в марсианской грязи усложнило эти интерпретации.
"Когда работаешь с чем-то безумным, как вездеход на Марсе, с самым сложным инструментом, когда-либо отправленным в космос, кажется, что мы делаем то, что раньше было невозможным", - говорит ведущий автор Дженнифер Айгенброд (Jennifer Eigenbrode), биогеохимик из НАСА Годдард. "Я работаю с удивительной группой людей на Марсе, и мы так много открыли".
Последние данные Любопытства показывают, что водное озеро, которое когда-то заполнило штормовой кратер Марса, содержало сложные органические молекулы около 3,5 миллиардов лет назад. Их остатки до сих пор сохранились в сернистых породах, полученных из озерных отложений. Сера, возможно, помогала защитить органические вещества, даже когда камни на поверхности подвергались воздействию радиации и отбеливающих веществ, называемых перхлоратами.
Сами по себе новые результаты не являются свидетельством древней жизни на Марсе; неживые процессы могли дать идентичные молекулы. Как минимум, исследование показывает, как следы ушедших марсиан могли выжить в течение эонов - если бы они вообще существовали - и намекает на то, где их могли искать будущие вездеходы.
"Это важное открытие", - говорит Сэмюэль Кунавес, химик из Университета Тафтса и бывший ведущий научный сотрудник НАСА по исследованию марсохода Феникс. "Есть места, особенно подповерхностные, где органические молекулы хорошо сохранились."
Метановые времена года
В дополнение к древнему углероду, любопытство уловило духи органики, которые существуют на Марсе сегодня. С момента приземления вездеход периодически нюхает марсианскую атмосферу, и в конце 2014 года исследователи, используя эти данные, показали, что метан - самая простая органическая молекула - присутствует в марсианской атмосфере.
Присутствие метана на Марсе вызывает недоумение, потому что он выживает всего несколько сотен лет за раз, а это значит, что каким-то образом что-то на красной планете продолжает его пополнять. "Это газ в атмосфере Марса, которого действительно не должно быть", - говорит ученый лаборатории реактивного движения НАСА Крис Вебстер.
Кроме того, наблюдаемое поведение метана на Марсе странное. В 2009 году исследователи сообщили, что необъяснимые марсианские шлейфы случайным образом отрыгивают тысячи тонн метана за один раз.
Последнее исследование Вебстера, показывает, что Марс сезонно "дышит". Каждое марсианское лето концентрация метана в атмосфере возрастает примерно до 0,6 частей на миллиард. Зимой эта цифра уменьшается в три раза до 0,2 частей на миллиард.
"У нас нет сезонных вариаций во многих молекулах земной атмосферы, поэтому иметь планету с сезонными вариациями в химии - это очень потустороннее занятие", - говорит Айгенброд. "Это поразительное наблюдение."
Уэбстер и его коллеги подозревают, что метан поступает из глубин земли, а температурные колебания на поверхности Марса дросселируют его поток вверх. Зимой газ может застрять под землей в ледяных кристаллах, называемых клатратами, которые летом могут таять и освобождать газ.
Откуда там метан?
Никто не знает.
"Мы действительно не можем сказать, является ли этот метан, который мы видим сегодня, текущим продуктом серпентинизации [химической реакции между железосодержащими породами и жидкой водой] или микробной активности на какой-то глубине", - говорит Майкл Мумма, ученый НАСА Годдарда, открывший метановые шлейфы Марса. "Или это что-то, что хранится с древних времен и медленно высвобождается?"
Все еще ищет жизнь
Эксперты назвали эти два новых исследования вехами в астробиологии.
"Это невероятно захватывающе, потому что показывает, что Марс сегодня - активная планета", - говорит планетарный ученый Caltech Бетани Элман, эксперт по Марсу, которая не принимала участия в этих исследованиях. "Он не холодный и не мертвый - возможно, он висит прямо на краю обитаемости".
Но Вебстер и другие подчеркивают, что сами исследования не являются доказательством жизни на Марсе: "Наблюдения, которые мы видим, не исключают возможности биологической активности".
Чтобы получить более точные ответы, исследователи должны будут доставить на Марс оборудование, достаточно чувствительное для обнаружения большого химического состава жизни на химических весах. На Земле жизнь производит больше метана и меньше газового этана, чем неживые реакции. Если бы исследователи увидели эту закономерность на Марсе, то теории в поддержку жизни стали бы сильнее.
Будущие миссии помогут.
Космический корабль Европейского космического агентства ExoMars, который выйдет на сушу в 2020 году, сможет бурить в девственных марсианских почвах глубиной более шести футов и исследовать образцы со своим бортовым набором приборов. А запланированный НАСА марсоход "Марс-2020" должен упаковать образцы почвы для будущих полетов по сбору и возвращению на Землю.
Даже сейчас миссия "ЭкзоМарс" делает успехи. В конце 2016 года на Марс прибыл газовый орбитальный аппарат, и в настоящее время он собирает данные, которые позволят ученым картографировать марсианский метан и, возможно, даже точно определить его источники.
"Всего несколько недель назад мы начали измерения в самом чувствительном режиме, и команды напряженно работают над извлечением данных по метану", - говорит Хокан Сведхем, ученый проекта Trace Gas Orbiter, в электронном письме. "Мы считаем, что сможем представить результаты через несколько недель".