На протяжении веков мы смотрели на крошечную красную точку в ночном небе и размышляли, смотрят ли на нас марсиане. Теперь у нас есть марсоходы и разведывательные орбитальные аппараты, обыскивающие Красную планету в поисках каких-либо признаков жизни. Но, как указывалось в недавней статье, Марс может быть забит фальшивыми окаменелостями, которые могут обмануть даже самые современные марсоходы. Итак, откуда взялись эти самозваные окаменелости? И как отличить их от настоящих?
Чтобы понять, откуда берутся поддельные окаменелости, нам сначала нужно понять, как мы находим и подтверждаем окаменелости, поскольку это может быть не так просто, как вы думаете, особенно на другой планете.
Во-первых, окаменелости, которые вы знаете - это минерализованные останки давно умерших организмов. Эти окаменелости обычно образуются из твердых частей, таких как скелеты, зубы, клювы, экзоскелеты и даже чешуя. Прекрасным примером такой окаменелости может быть тираннозавр Сью. Но изредка можно сохранить и мягкие ткани, например, замечательные окаменелости из сланцев Берджесс.
Для этих более крупных и сложных организмов мы можем легко найти и идентифицировать их окаменелые останки, поскольку никакой геологический процесс никогда не сможет создать месторождение в форме скелета динозавра. Их сложность доказывает их подлинность. Но для простых одноклеточных организмов это становится намного сложнее. Бактерии могут быть окаменелыми, но они могут выглядеть удивительно похожими на геологические процессы, поэтому эти окаменелости иногда сами по себе неубедительны.
Вот где необходимо принимать во внимание химические доказательства. Биологические процессы предпочитают более легкие изотопы углерода более тяжелым изотопам. Это означает, что организм имеет повышенное количество углерода 12 в своем теле по сравнению с окружающей средой. Поскольку углерод 12 и 13 очень близки по стабильности (не радиоактивны) и обнаруживаются в очень схожих соотношениях во всех средах Земли, мы можем легко обнаружить настоящее биологическое ископаемое, проверив, имеет ли оно большее количество углерода 12, чем 13. Это контрольный показатель. Признак жизни известен как биогенный углерод.
Но на другой планете все будет немного иначе, особенно на Марсе.
Когда-то Марс был очень похож на Землю. Атмосфера, жидкая вода, океаны и, возможно, даже гидротермальные источники. Однако, поскольку Марс имеет низкую гравитацию и отсутствие магнитного поля, его атмосфера была уничтожена солнечными ветрами, а его океаны испарились в космос. Четыре миллиарда лет назад Марс превратился в холодную пустынную планету, которую мы знаем сегодня.
Это означает, что если жизнь зародилась на Марсе, у нее, скорее всего, не было времени развить какую-либо сложность. Жизни на Земле потребовались миллиарды лет с идеальной средой для перехода от отдельных клеток к чему-то столь же простому, как губка, а затем еще миллиард, пока не появились мы, Homo Sapiens.
С другой стороны, Марс был похож на Землю всего несколько сотен миллионов лет, и как только он потерял океаны и плотную атмосферу, исчезла и всякая надежда на сложную жизнь. Это означает, что даже если марсианская жизнь доживет до наших дней, это будут только простые одноклеточные организмы, а это значит, что нет больших, легко обнаруживаемых сложных окаменелостей.
Таким образом, если на Марсе есть настоящие окаменелости, они будут в форме микроскопических минерализованных остатков или биогенного углерода, захваченного в отложениях, что создает проблему при идентификации.
Неорганические геологические процессы могут создавать похожие на простые бактерии окаменелости и даже отложения, которые, по-видимому, содержат биогенный углерод. Итак, Марс может быть полон вещей, которые очень похожи на окаменевших марсиан, хотя на самом деле это не так. Это тоже не просто теория. Мы не только нашли похожие фальшивые окаменелости на Земле, но мы уже нашли фальшивые марсианские окаменелости во всех местах Антарктиды!
Возьмем, к примеру, «Животные рассвета Канады», также известные как Eozoön Canadense. В конце 1800-х годов Джон Уильям Доусон нашел несколько удивительно старых «окаменелостей» в Канаде и назвал их Eozoön Canadense. Эти полосатые кристаллические структуры выглядели идентичными колониям ячеек, типу простых многоклеточных организмов, хотя в них всего две клетки. Однако при дальнейшем осмотре выяснилось, что это всего лишь интересное образование в скале.
Другой такой псевдокаменелость был обнаружен в Антарктиде в 1980-х годах. Allan Hills 84001 - это метеорит, обнаруженный в районе Аллан-Хиллз в Антарктиде. Ученые считают, что это кусок Марса, выброшенный во время удара метеорита. Но под микроскопом это выглядело так, как если бы в породе было несколько микроскопических окаменелостей, похожих на бактерии. Неужели они только что открыли марсиан ?!
Нет. После десятилетий тщательного изучения проблема была наконец решена. Это была не окаменелость, а странная «складка» в образовании скалы. Он только выглядел как бактерия, других доказательств того, что это ископаемое, не было.
Даже химические доказательства могут быть отвлекающим маневром.
Например, мы постоянно обнаруживаем, что уровень метана в марсианской атмосфере периодически повышается. Многие ученые полагают, что это могут быть признаки подземных, но еще не обнаруженных марсианских бактериальных колоний. Это означает, что эти пузыри метана могут быть потенциальной биосигнатурой и свидетельством современной жизни на Марсе. Однако такие выбросы могут быть также образованы в результате определенных видов подземной вулканической активности.
Такая вулканическая активность может даже привести к образованию отложений биологического происхождения, таких как аминокислоты и белки, застрявшие в породах. Эти богатые органическими молекулами отложения будут казаться нашим нынешним марсоходам неотличимыми от химических окаменелостей древней жизни.
На Марсе может существовать последний тип потенциально «полуможных» окаменелостей, и он, возможно, является наиболее интригующим.
Мы обнаружили на Земле кристаллы циркона возрастом 4,1 миллиарда лет, содержащие биогенный углерод, что делает его самым древним свидетельством существования жизни. Однако Земля в то время больше походила на искаженное видение ада, чем на обитаемую планету, поэтому многие ученые сомневались, действительно ли углерод имеет биологическое происхождение.
Некоторые предполагают, что этот углерод мог быть произведен чем-то, что не было живым, но использовало химические процессы жизни.
В настоящее время мы считаем, что жизнь зародилась в богатых углеродом гидротермальных жерлах. В этих средах органические молекулы образуются случайным образом. В конце концов, самовоспроизводящиеся белки и метаболизирующие ферменты создаются исключительно по чистой вероятности. Эти неживые частицы химии почувствуют эволюционное давление и в конечном итоге сформируют первые живые клетки.
Однако этот процесс превращения органической геологии в полноценную жизнь может занять миллионы лет. Но поскольку эти процессы носят органический характер, они по-прежнему производят углеродные отходы (отработанные белки и т. д.), которые имеют характерное высокое соотношение углерода 12 к 13 по сравнению с биогенным углеродом. Таким образом, эти кристаллы могут содержать остатки углерода от процессов, которые положили начало жизни.
Другие процессы, такие как реакции Фишера-Тропша, могут производить биогенный углерод без необходимости в жизни. Этот процесс создает углеводороды в раскаленных глубоководных гидротермальных жерлах с таким же соотношением углерода 12 к 13, что и биогенный углерод.
Вот почему кристаллы циркона возрастом 4,1 миллиарда лет не считаются доказательством жизни. Они могли появиться из этой нечеткой области между геологией и жизнью или даже из высокотемпературных глубоководных жерл.
Четыре миллиарда лет назад на Марсе еще были вулканы и, возможно, гидротермальные источники. Если мы найдем на Марсе похожие кристаллы циркона с биогенным углеродом внутри, это все равно будет ложное ископаемое, но удивительное. Это докажет, что на планете существуют гидротермальные источники и органическая химия того или иного типа, а это означает, что жизнь, вероятно, имела условия, чтобы зародиться на Марсе.
Если наши вездеходы найдут эти фантастические кристаллы, это будет означать, что во Вселенной есть жизнь, по крайней мере, простая жизнь. В конце концов, если условия для зарождения жизни могут возникнуть дважды в одной солнечной системе, то, конечно же, они должны произойти в значительной части других триллионов подобных систем?
Так как же НАСА может гарантировать, что его марсоходы случайно «найдут» марсиан, если все, что они обнаружили, - это странный химический состав или причудливо расположенные камни?
Используя несколько линий доказательств. Allan Hills 84001 не содержал ни одной органической молекулы или соединения, похожего на биосигнатуру. В нем даже не было доказательств того, как была образована «окаменелость». Например, кальций и фосфат в костях минерализуются в камень, который отличается от окружающей его породы. Единственным свидетельством того, что 84001 был ископаемым, была форма месторождения. Вот почему в конечном итоге было решено, что это псевдокаменелость.
Если НАСА сможет найти такое месторождение с очевидными признаками окаменелости и биосигнатурой, такой как биогенный углерод, то у них есть убедительные доказательства древней марсианской жизни. Поддельные окаменелости никогда не будут иметь одновременно минерализованных останков и биосигнатур. Так что сам по себе биогенный углерод или бактерии, такие как отложения в горных породах, не являются окончательными, поскольку они легко могут быть ложными ископаемыми.
Так что да, на Марсе, вероятно, есть тысячи фальшивых окаменелостей, которые могут обмануть датчики наших марсоходов за миллиард долларов. Но, используя строгую науку, мы можем отличить подлинное от подделки. Но мы не должны сбрасывать со счетов этих самозванцев, даже если они не доказывают существование марсиан, некоторые из них могут считаться доказательствами, чтобы ответить на самый главный вопрос: "Одни ли мы во Вселенной?"
Если вам понравилась статья - подписывайтесь на канал! Возможно вам так же будет интересно почитать:
