Новое исследование показывает, что глубоко под поверхностью Марса все еще могут быть идеальные условия для микробной жизни. Об этом свидетельствуют анализы состава метеоритов, выброшенных с поверхности Марса горных пород, которые в итоге упали на Землю в виде метеоритов. Исследования показали, что эти породы при контакте с водой могут создавать среду, аналогичную той, которая находится под поверхностью Земли, где в последние годы была обнаружена целая разнообразная биосфера.
Поиски признаков жизни на Марсе миллиарды лет назад - цель марсохода Perseverance, который "примарсился" на Красной планете в феврале. В предыдущих марсианских миссиях такая задача была, но пока ничего не найдено. В новом исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology, группа ученых под руководством исследователей из Университета Брауна предполагает, что на Марсе все еще может существовать микробная жизнь, но она спрятана глубоко под поверхностью планеты.
Жизнь на Земле
До недавнего времени найти жизнь глубоко под землей считалось невозможным из-за отсутствия химических веществ, которые необходимы живым существам. Однако недавние исследования образцов, взятых из многокилометровых скважин и шахт - жаркой и темной среды, традиционно считающейся неблагоприятной для жизни, выявили присутствие микробов в нескольких областях континентальной коры Земли.
В последние годы ученые обнаружили под Землей огромное царство микроорганизмов, которые существуют отдельно от мира наверху. Глубоко под нашими ногами находится обширная и разнообразная биосфера, которую ученые только начинают понимать. В этом мире преобладают бактерии и археи, которые сильно отличаются от своих поверхностных собратьев. Микроорганизмы, балансирующие на грани жизни и смерти, едва передвигающиеся микроорганизмы, функционируют в экстремальных условиях: высокие температуры, недостаток света, плохая доступность питательных веществ и огромное давление. Эти организмы живут за счет побочных продуктов химических реакций, возникающих при контакте горных пород с водой.
"Исследования земной подповерхностной жизни показали, что при наличии грунтовых вод есть хороший шанс для поддержания подповерхностной микробной жизни на Марсе, - сказал Джесси Тарнас из Лаборатории реактивного движения НАСА. - Мы не знаем, существовала ли когда-либо жизнь под поверхностью Марса, но если бы она существовала, мы полагаем, что у нее было бы достаточно энергии для того, чтобы существовать и по сей день", - добавил он.
Пример шахты Кидд-Крик
Одна из этих реакций - радиолиз, который происходит, когда радиоактивные элементы в горных породах реагируют с водой, захваченной в порах и трещинах горных пород. Реакция расщепляет молекулы воды на составляющие их элементы, водород и кислород. Выделяющийся водород растворяется в оставшихся грунтовых водах, в то время как минералы, такие как пирит, поглощают свободный кислород с образованием сульфатных минералов. Микробы могут поглощать растворенный водород в качестве топлива и использовать кислород, хранящийся в сульфатах, для "сжигания" этого топлива.
Микроорганизмы много раз доказывали, что могут делать то, чего никто не ожидал. В 2019 году на шахте Кидд-Крик в Канаде, в 2,5 километрах от поверхности Земли, ученые обнаружили сульфатредуцирующие микробы. В шахте под толстым слоем докембрийских пород миллионы лет находится резервуар с водой. Ученые, сделавшие два года назад это открытие, полагают, что данная древняя, богатая сульфатами вода позволяет этим микроскопическим формам жизни выживать.
Направления, предоставленные метеоритами
В своем новом исследовании Тарнас сотрудничал с экологической командой из Кидд-Крик, чтобы лучше понять эти подземные экосистемы с целью поиска аналогичных мест обитания на Марсе и в других местах Солнечной системы. Используя данные, предоставленные марсианскими орбитальными аппаратами и марсоходом Curiosity, а также данные о химическом составе марсианских метеоритов, которые являются репрезентативными для различных частей коры Красной планеты, Тарнас и его команда хотели посмотреть, могут ли быть места, подобные Кидд-Крик на Марсе, где потенциально могут жить микробы, получающие энергию от радиолиза.
Исследователи искали радиоактивные элементы, такие как торий и уран, а также минералы, которые можно преобразовать в сульфаты. Исследование показало, что в нескольких различных типах марсианских метеоритов все компоненты присутствуют в достаточных количествах, чтобы поддерживать среду обитания сульфатредуцирующих микробов, подобных тем, что встречаются на Земле. В отличие от Земли, на Марсе нет тектонической системы плит, которая непрерывно перерабатывает породы земной коры. Таким образом, эти древние образования остаются в основном нетронутыми.
Выводы ученых могут помочь разработать будущие программы исследования Красной планеты, которые будут сосредоточены на поиске следов современной жизни под поверхностью Марса. Более ранние исследования показали существование активной системы подземных вод на Марсе в прошлом, и есть основания полагать, что подземные воды сохранились до наших дней. В 2018 году Mars Express обнаружил озеро с жидкой соленой водой глубоко под полярной шапкой Южного полюса Красной планеты. Два года спустя она обнаружила еще три соленых озера. Новое исследование показывает, что везде, где есть грунтовые воды, есть энергия для выживания.
"Хотя есть технические проблемы при исследовании недр Марса, они не являются непреодолимыми", - предполагает Тарнас. Последние технологические достижения в области малых буровых зондов могут вскоре привести к разведке недр Марса.
Источник: Университет Брауна