В этой статье, основанной на книге Натали Каброль, мы продолжаем исследовать загадки Вселенной, уделяя особое внимание Марсу. Ранее мы публиковали материалы по этой теме в виде серии статей.
Загадка Красной планеты
Если говорить кратко, современная наука до сих пор не может дать однозначный ответ на вопрос, существует ли жизнь на Марсе. Возможно, она существовала в прошлом, а может быть, существует и сейчас, скрываясь в недрах планеты.
Марс расположен на внешней границе так называемой "обитаемой зоны" Солнечной системы. Интересно, что ось вращения Марса, подобно земной, имеет значительный наклон. Однако в отличие от стабильной Земли, марсианский наклон сильно колебался на протяжении миллиардов лет — от 15 до 35 градусов. Год на Марсе длится почти 687 земных дней, что делает местные времена года весьма продолжительными. Температурный режим планеты экстремален: от леденящих -125°C на полюсах до относительно комфортных +20°C на экваторе.
История поисков: от «Викингов» до наших дней
Активные поиски жизни на Марсе начались в 1970-х годах с миссий аппаратов «Викинг». Исследованные ими ландшафты удивительно напоминали земные: высохшие русла рек и озёр, песчаные дюны, вулканы и застывшие лавовые потоки. Американские зонды провели анализ марсианского грунта на наличие органических молекул. Хотя газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией не выявила значительного количества органики, эксперимент с радиоактивным питательным раствором (LR) дал интригующий результат: радиоактивность углекислого газа в камере резко изменилась. Последующий нагрев образцов приводил к резкому сокращению или полному прекращению выделения CO₂. Другой эксперимент, пиролитическое высвобождение (PR), также указывал на возможную биологическую фиксацию углерода-14 в почве.
Марсианские дюны
Однако первоначальный оптимизм сменился скепсисом. Научное сообщество в итоге склонилось к версии, что наблюдаемые реакции имеют химическую, а не биологическую природу. Ключом к разгадке стало обнаружение в 2008 году миссией «Феникс» перхлоратов — веществ, образующихся в атмосфере Марса под воздействием солнечного ультрафиолета.
Новая эра марсианских миссий
Неоднозначные результаты экспериментов 1975 года подстегнули новые исследования. НАСА запустило масштабную программу изучения Марса, которая активно продолжается. В начале 2030-х годов планируется доставить образцы марсианского грунта на Землю. Марсоход «Perseverance» уже приступил к сбору и консервации образцов в специальных титановых трубках. Китай также заявил о планах по возвращению грунта с Красной планеты. Параллельно идут подготовки к пилотируемым миссиям.
С астробиологической точки зрения, критически важно понять, был ли Марс пригоден для жизни с момента своего формирования. Миссии, отслеживающие следы воды, такие как «Spirit», «Opportunity», «Mars Express» (европейский орбитальный аппарат, чей спускаемый модуль, увы, был потерян), а также более поздние проекты от Европы, Индии, Китая и США, собрали огромный массив данных. Они однозначно свидетельствуют: в далёком прошлом условия на Марсе были вполне благоприятны для жизни. Но что случилось с потенциальными марсианскими организмами, когда планета потеряла плотную атмосферу, а её поверхность стала подвергаться жёсткому ультрафиолетовому и радиационному воздействию? Ответ на этот вопрос определит, где и как следует искать следы жизни.
Геологическая история и климат Марса
На молодом Марсе присутствовали все ключевые ингредиенты для жизни: жидкая вода, источники энергии, углерод, химические элементы для "пищи" и плотная атмосфера. Однако с тех пор планета кардинально изменилась. Наше понимание её истории фрагментарно. Тем не менее, о Марсе мы знаем больше, чем о любой другой планете, отчасти благодаря изучению марсианских метеоритов, таких как знаменитый "Black Beauty" (NWA 7034).
NWA7034 он же Black Beauty
Исследования показывают, что Марс сформировался и остыл очень быстро — на 100 миллионов лет раньше Земли. Ранний, дократерный период истории планеты остаётся наиболее загадочным. Асимметрия полушарий (сильно кратерированный юг и более гладкий север) может объясняться гигантскими столкновениями или процессами в коре.
Переломным моментом стало исчезновение глобального магнитного поля около 4.1 миллиарда лет назад. Ещё через 500 миллионов лет Марс превратился в холодную пустыню, которой является сегодня.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Однако до этого на планете существовали жидкая вода и активный вулканизм, хотя эти периоды, вероятно, были недолгими из-за изменений орбиты и наклона оси. Свидетельства тёплых и влажных эпох — обилие глинистых минералов, гигантские вулканические провинции Фарсида и Элизиум, следы катастрофических наводнений.Вулкан Олимп извергался всего 25 миллионов лет назад, что по геологическим меркам означает его потенциальную активность. Марсотрясения регистрируются регулярно. Иногда на поверхности даже появляются следы солёных потоков, связанных с таянием подповерхностного льда или геотермальной активностью. Но главный скульптор современного марсианского ландшафта — ветер, поднимающий глобальные пылевые бури.
Углерод, метан и надежды на жизнь
Поиск жизни — это не только поиск воды, но и следов углеродного цикла. Трудно представить биологию, альтернативную земной, не основанную на углероде. Интригует наличие метана в марсианской атмосфере. Поскольку он быстро разрушается ультрафиолетом, должен существовать его постоянный источник. Это может быть геохимический процесс (например, серпентинизация пород), но нельзя исключать и биологическое происхождение — на Земле около 40% метана имеет биогенную природу.
В 2022 году марсоход «Curiosity» обнаружил в породах древнего озера в кратере Гейла аномально высокое содержание лёгкого изотопа углерода-12, который предпочитает земная жизнь. Хотя это и не доказательство, биология остаётся одним из возможных объяснений наряду с абиотическими процессами.
Где искать? Стратегия будущих исследований
Сегодня мы достаточно знаем о Марсе, чтобы целенаправленно искать биосигнатуры. «Perseverance» исследует дельту древней реки в кратере Езеро. Гидрологическая история этого места сложна и многоэтапна, что повышает шансы на сохранение следов жизни, если она там была. Катастрофические паводки могли быстро захоронить и законсервировать органический материал.
Древняя речная дельта в кратере Джезеро, сфотографированная Perseverance
Ответить на вопрос о жизни на Марсе необходимо до того, как человек ступит на его поверхность, ведь мы неизбежно занесём земные микроорганизмы, что затруднит поиск аборигенной жизни. Схожесть ранних условий на Земле и Марсе, а также возможность переноса жизни на метеоритах порождают смелую гипотезу: жизнь могла впервые возникнуть на Марсе, а затем быть занесённой на молодую Землю. Поскольку марсианские породы древних эпох сохранились лучше земных, их изучение может дать уникальные ответы.
В своей работе Натали Каброль, однако, упускает один важный нюанс. Если жизнь на Марсе могла зародиться только в самые ранние эпохи, то как быть с тем, что молодое Солнце было значительно тусклее? Даже сегодня Марс находится на границе обитаемой зоны, а в те времена, вероятно, был за её пределами, что добавляет сложности в оценку его потенциальной обитаемости.
Цена космического любопытства
Карьера астробиологов, подобных Натали Каброль, полна захватывающих поисков. Кто знает, может, удача когда-нибудь им улыбнётся. Однако это фундаментальное любопытство имеет высокую цену. НАСА и другие космические агентства вкладывают огромные средства в научные программы. Принесёт ли это практическую пользу человечеству в ближайшей перспективе? Вопрос открытый. Пилотируемая экспедиция на Марс, о которой мечтают многие, — задача невероятной сложности и стоимости, которую берут на себя такие частные лица, как Илон Маск. Тем не менее, поиск жизни за пределами Земли остаётся достойной целью, вдохновляющей учёных и двигающей вперёд технологии, и в этой гонке не стоит торопиться, жертвуя тщательностью исследований.
[Мои] Книги Наука Обзоры книг Марс Инопланетная жизнь Планеты Исследование космоса Космическая публицистика Длинные статьи 2Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Тайная жизнь Вселенной (4).