Търси извънземни на Марс. Ако е имало живот, може би е оцелял?

Марс има всичко необходимо за съществуването на живот. Анализът на метеорити от Марс показва, че под повърхността на планетата има вещества, които могат да поддържат живот, поне под формата на микроорганизми. На някои места в подобни условия живеят и сухоземни микроби.

Наскоро изследователи от университета Браун проучиха химичен състав на марсианските метеорити - скални късове, изхвърлени от Марс и попаднали на Земята. Анализът показа, че тези скали могат да влязат в контакт с вода. произвеждат химическа енергиякоето позволява на микроорганизмите да живеят, както на голяма дълбочина на Земята.

Изучавал метеорити те могат, според учените, да представляват представителна извадка за голяма част кора на Марстова означава, че значителна част от вътрешността на планетата е подходяща за поддържане на живота. „Важни открития за научното изследване на слоевете под повърхността са тези навсякъде, където има подземни води на Марсима добър шанс за достъп до достатъчно химична енергияза поддържане на живота на микробите“, каза Джеси Тарнас, ръководител на изследователския екип, в прессъобщение.

През последните няколко десетилетия на Земята беше открито, че много организми живеят дълбоко под повърхността и, лишени от достъп до светлина, черпят енергията си от продуктите на химичните реакции, които възникват, когато водата влезе в контакт със скалите. Една от тези реакции е радиолиза. Това се случва, когато радиоактивни елементи в скалата карат водните молекули да се разделят на водород и кислород. Освободеният водород се разтваря във водата, присъстваща в района и някои минерали като напр пирит абсорбират кислород, за да се образуват сяра.

те могат да абсорбират водород, разтворен във вода, и да го използват като гориво, като реагират с кислорода от сулфатите. Например на канадски Мина Кид Крийк (1) Тези видове микроби са открити на почти два километра дълбочина във вода, където слънцето не е прониквало повече от милиард години.

1. Робот Boston Dynamics изследва мината

Кид Крийк

W Марсиански метеорит изследователите са открили вещества, необходими за радиолиза в количества, достатъчни за поддържане на живота. така че древните останки са останали до голяма степен непокътнати досега.

По-ранни проучвания показват следи от активни подземни водни системи на планетата. Съществува също значителна вероятност такива системи да съществуват и днес. Едно скорошно проучване показа, напр. възможността за подземно езеро под ледената покривка. Засега проучването на недрата ще бъде по-трудно от проучването, но според авторите на статията това не е задача, с която не можем да се справим.

Химически улики

В 1976 година НАСА Викинг 1 (2) кацна на равнината Chryse Planitia. Той стана първият спускаем апарат, кацнал успешно на Марс. „Първите улики дойдоха, когато получихме снимки на викингите, показващи резбовани белези на Земята, обикновено поради дъжд“, каза той. Александър Хейс, директор на Корнелския център за астрофизика и планетарни науки, в интервю за Inverse. „Той отдавна присъства на Марс течна водакойто е издълбал повърхността и той изпълни кратерите, образувайки езера".

Викинги 1 и 2 те имаха малки астробиологични „лаборатории“ на борда, за да извършват своите изследователски експерименти. следи от живот на Марс. Експериментът с маркирано изхвърляне включва смесване на малки проби от марсианска почва с капки вода, съдържащи хранителен разтвор и малко абсорбиращ въглен изучавайте газообразните вещества, които могат да се образуват живи организми на Марс.

Изследването на почвената проба показа признаци на метаболизъмно учените не са съгласни дали този резултат е сигурен знак, че има живот на Марс, тъй като газът може да е бил произведен от нещо различно от живот. Например, той може също да активира почвата чрез създаване на газ. Друг експеримент, проведен от мисията Viking, търси следи от органичен материал и не открива нищо. Четиридесет години по-късно учените се отнасят скептично към тези първоначални експерименти.

През декември 1984 г. В. Алън Хилс В Антарктида е открито парче от Марс. , тежеше около четири килограма и вероятно беше от Марс, преди древен сблъсък да го вдигне от повърхността. червена планета към земята.

През 1996 г. група учени надникнаха във вътрешността на метеоритен фрагмент и направиха невероятно откритие. Вътре в метеорита те откриха структури, подобни на тези, които могат да бъдат образувани от микроби (3) добре намерен наличието на органични материали. Първоначалните твърдения за живот на Марс не бяха широко приети, тъй като учените намериха други начини да интерпретират структурите вътре в метеорита, твърдейки, че наличието на органичен материал може да е причинило замърсяване от материали от Земята.

3. Микроснимка на марсиански метеорит

вт 2008 г lasik дух се натъкна на странна форма, стърчаща от марсианската повърхност в кратера Гусев. Структурата се нарича "карфиол" поради формата си (4). Такива на Земята образуване на силициев диоксид свързани с микробната активност. Някои хора бързо предположиха, че са образувани от марсиански бактерии. Те обаче могат да се образуват и от небиологични процеси като напр вятърна ерозия.

Близо десетилетие по-късно, собственост на НАСА Lasik Curiosity откри следи от сяра, азот, кислород, фосфор и въглерод (жизненоважни съставки), докато пробиваше марсианска скала. Роувърът също така откри сулфати и сулфиди, които биха могли да бъдат използвани като храна за микроби на Марс преди милиарди години.

Учените смятат, че примитивните форми на микроби може да са намерили достатъчно енергия, за да яде марсиански камъни. Минералите показват и химичния състав на самата вода преди да се изпари от Марс. Според Хейс е безопасно за хората да пият.

4Снимано е марсианско „карфиол“.

Духовен роувър

През 2018 г. Curiosity откри и допълнителни доказателства наличието на метан в марсианската атмосфера. Това потвърди по-ранни наблюдения на следи от метан както от орбитални апарати, така и от роувъри. На Земята метанът се счита за биосигнатура и признак на живот. Газообразният метан не издържа дълго след производството.разпадайки се на други молекули. Резултатите от изследването показват, че количеството метан на Марс се увеличава и намалява в зависимост от сезона. Това кара учените да вярват още повече, че метанът се произвежда от живи организми на Марс. Други обаче смятат, че метан може да се произвежда на Марс с помощта на все още неизвестна неорганична химия.

През май тази година НАСА обяви, въз основа на анализа на данните от анализа на проби на Марс (SAM), преносима химическа лаборатория на борда на Curiosityче органичните соли вероятно присъстват на Марс, което може да даде допълнителни улики за това Червена планета някога е имало живот.

Според публикация по темата в Journal of Geophysical Research: Planets, органични соли като железни, калциеви и магнезиеви оксалати и ацетати може да са изобилни в повърхностните седименти на Марс. Тези соли са химичен остатък от органични съединения. Планирано Марсоходът ExoMars на Европейската космическа агенция, който е оборудван с възможност за пробиване на дълбочина от около два метра, ще бъде оборудван с т.нар. инструментът Годардкоито ще анализират химията на по-дълбоките слоеве на марсианската почва и може би ще научат повече за тези органични вещества.

Новият марсоход е оборудван с оборудване за търсене на следи от живот

От 70-те години на миналия век и с течение на времето и мисиите все повече и повече доказателства показват това Марс можеше да има живот в ранната си историякогато планетата е била влажен и топъл свят. Досега обаче нито едно от откритията не е предоставило убедителни доказателства за съществуването на живот на Марс, нито в миналото, нито в настоящето.

От февруари 2021 г. учените искат да открият тези хипотетични ранни признаци на живот. За разлика от своя предшественик, марсохода Curiosity с лаборатория MSL на борда, той е оборудван да търси и намира такива следи.

Упоритостта ужилва кратера на езерото, широк около 40 км и дълбок 500 метра, е кратер, разположен в басейн на север от марсианския екватор. Някога в кратера Jezero е имало езеро, за което се смята, че е пресъхнало преди между 3,5 и 3,8 милиарда години, което го прави идеална среда за търсене на следи от древни микроорганизми, които биха могли да живеят във водите на езерото. Perseverance не само ще изучава марсиански скали, но и ще събира скални проби и ще ги съхранява за бъдеща мисия за завръщане на Земята, където ще бъдат изследвани в лабораторията.

5. Визуализация на работата на SuperCam на борда на марсохода Perseverance.

Лов за биосигнатури се занимава с набора от камери и други инструменти на марсохода, особено Mastcam-Z (разположен на мачтата на марсохода), който може да увеличава мащаба, за да изследва научно интересни цели.

Научният екип на мисията може да пусне инструмента в действие. постоянство на суперкамера насочване на лазерния лъч към целта от интерес (5), което създава малък облак от летлив материал, чийто химичен състав може да бъде анализиран. Ако тези данни са обещаващи, контролната група може да даде на изследователя заповед. роботизирана ръка на роувърпровеждат задълбочени изследвания. Ръката е оборудвана, наред с други неща, с PIXL (планетарен инструмент за рентгенова литохимия), който използва относително силен рентгенов лъч, за да търси потенциални химически следи от живот.

Друг инструмент, наречен ШЕРЛОК (сканиране на обитаеми среди с помощта на Раманово разсейване и луминесценция за органични и химични вещества), е оборудван със собствен лазер и може да открие концентрациите на органични молекули и минерали, които се образуват във водната среда. Заедно, ШЕРЛОК i ПИКСЕЛА Очаква се те да предоставят карти с висока разделителна способност на елементи, минерали и частици в марсиански скали и седименти, позволявайки на астробиолозите да оценят техния състав и да идентифицират най-обещаващите проби за събиране.

НАСА сега възприема различен подход за намиране на микроби от преди. За разлика от изтегляне на викингПостоянството няма да търси химически признаци на метаболизъм. Вместо това ще се рее над повърхността на Марс в търсене на находища. Те може да съдържат вече мъртви организми, така че метаболизмът е изключен, но химическият им състав може да ни каже много за миналия живот на това място. Проби, събрани от Perseverance те трябва да бъдат събрани и върнати на Земята за бъдеща мисия. Техният анализ ще се извършва в наземни лаборатории. Затова се предполага, че окончателното доказателство за съществуването на бивши марсианци ще се появи на Земята.

Учените се надяват да открият повърхностна характеристика на Марс, която не може да бъде обяснена с нищо друго освен със съществуването на древен микробен живот. Една от тези въображаеми формации може да е нещо подобно строматолит.

На земята, строматолит (6) скални могили, образувани от микроорганизми по древни брегове и в други среди, където е имало много енергия за метаболизъм и вода.

По-голямата част от водата не е отишла в космоса

Все още не сме потвърдили съществуването на живот в дълбокото минало на Марс, но все още се чудим какво може да е причинило изчезването му (ако животът наистина е изчезнал, а не е навлязъл дълбоко под повърхността, например). Основата на живота, поне такъв, какъвто го познаваме, е водата. Изчислено ранен марс може да съдържа толкова много течна вода, че да покрие цялата му повърхност със слой от 100 до 1500 m дебелина. Днес обаче Марс прилича повече на суха пустиня.и учените все още се опитват да разберат какво е причинило тези промени.

Учените се опитват да обяснят например как марс загуби водакойто е бил на повърхността му преди милиарди години. През по-голямата част от времето се смяташе, че голяма част от древната вода на Марс е излязла през атмосферата и в космоса. Приблизително по същото време Марс беше на път да загуби планетарното си магнитно поле, което предпазваше атмосферата му от струя частици, излъчвана от Слънцето. След загубата на магнитното поле поради действието на Слънцето марсианската атмосфера започна да изчезва.и водата изчезна с него. Голяма част от изгубената вода може да е била уловена в скали в кората на планетата, според сравнително ново проучване на НАСА.

Учените анализираха набор от данни, събрани по време на изучаването на Марс в продължение на много години, и въз основа на тях обаче стигнаха до извода, че изпускане на вода от атмосферата в космоса, той е отговорен само за частичното изчезване на водата от околната среда на Марс. Техните изчисления показват, че голяма част от водата, която в момента е в недостиг, е свързана с минерали в кората на планетата. Бяха представени резултатите от тези анализи Еви Шелър от Caltech и нейния екип на 52-рата планетарна и лунна научна конференция (LPSC). Статия, обобщаваща резултатите от тази работа, е публикувана в списание Nauka.

В проучванията се обръща специално внимание на половия акт. съдържание на деутерий (по-тежък изотоп на водорода) във водород. Deuter среща се естествено във вода при около 0,02 процента. срещу наличието на "нормален" водород. Обикновеният водород, поради по-ниската си атомна маса, е по-лесен за излизане от атмосферата в космоса. Увеличеното съотношение на деутерий към водород косвено ни казва каква е била скоростта на излизане на водата от Марс в космоса.

Учените заключават, че наблюдаваното съотношение на деутерий към водород и геоложките доказателства за изобилие от вода в марсианското минало показват, че загубата на вода на планетата не може да се е случила единствено в резултат на бягство от атмосферата в марсианското минало. пространство. Поради това е предложен механизъм, който свързва изпускането в атмосферата с улавянето на малко вода в скалите. Като действа върху скалите, водата позволява образуването на глина и други хидратирани минерали. Същият процес протича и на Земята.

На нашата планета обаче активността на тектоничните плочи води до факта, че старите фрагменти от земната кора с хидратирани минерали се стопяват в мантията и след това получената вода се изхвърля обратно в атмосферата в резултат на вулканични процеси. На Марс без тектонични плочи задържането на вода в земната кора е необратим процес.

Вътрешен марсиански езерен район

Започнахме с подземния живот и ще се върнем към него накрая. Учените смятат, че идеалното му местообитание в марсиански условия резервоарите могат да бъдат скрити дълбоко под слоеве почва и лед. Преди две години планетарни учени обявиха откриването на голямо езеро солена вода под лед на южния полюс на Марскоето беше посрещнато от една страна с ентусиазъм, но и с известен скептицизъм.

Въпреки това през 2020 г. изследователите отново потвърдиха съществуването на това езеро и намериха още трима. Откритията, докладвани в списание Nature Astronomy, са направени с помощта на радарни данни от космическия кораб Mars Express. „Идентифицирахме същия воден резервоар, който беше открит по-рано, но открихме и три други водни резервоара около основния резервоар“, каза планетарният учен Елена Петинели от Римския университет, която е един от съавторите на изследването. — Това е сложна система. Езерата са разположени на площ от около 75 хиляди квадратни километра. Това е площ около една пета от размера на Германия. Най-голямото централно езеро е с диаметър 30 ​​километра и е заобиколено от три по-малки езера, всяко широко няколко километра.

7. Визуализация на марсиански подземни резервоари

в подледникови езера, като например в Антарктика. Въпреки това количеството сол, присъстващо в условията на Марс, може да бъде проблем. Смята се, че подземни езера на марс (7) трябва да има високо съдържание на сол, за да може водата да остане течна. Топлината от дълбините на Марс може да действа дълбоко под повърхността, но според учените само това не е достатъчно, за да разтопи леда. „От термична гледна точка тази вода трябва да е много солена“, казва Петинели. Езерата с около пет пъти по-високо съдържание на сол от морската вода могат да поддържат живот, но когато концентрацията се доближи до XNUMX пъти солеността на морската вода, животът не съществува.

Ако най-накрая го намерим живот на марс и ако изследванията на ДНК покажат, че марсианските организми са свързани със земните, това откритие може да революционизира възгледа ни за произхода на живота като цяло, измествайки възгледа ни от чисто земния към земния. Ако проучванията покажат, че марсианските извънземни нямат нищо общо с нашия живот и са се развили напълно независимо, това също би означавало революция. Това предполага, че животът в космоса е често срещан, тъй като е възникнал независимо на първата планета близо до Земята.