На Марсе могут быть живые микробы? Проверьте лёд, говорят исследователи
Древние микробы или их останки, замороженные во времени, могут быть обнаружены в ледяных отложениях Марса во время будущих миссий. Воссоздав марсианские условия в лаборатории, команда исследователей из Центра космических полётов NASA им. Годдарда и Университета штата Пенсильвания показала, что фрагменты молекул, составляющих белки бактерий E. coli, если они присутствуют в марсианской вечной мерзлоте и ледяных шапках, могут оставаться нетронутыми более 50 миллионов лет, несмотря на жёсткое и постоянное воздействие космической радиации.
В исследовании, опубликованном в Astrobiology, учёные рекомендуют будущим миссиям по поиску жизни на Марсе нацеливаться на места с чистым льдом или вечной мерзлотой с преобладанием льда, а не на изучение камней, глины или почвы.
«Пятьдесят миллионов лет — это гораздо больше, чем предполагаемый возраст некоторых нынешних поверхностных ледяных отложений на Марсе, которым часто меньше двух миллионов лет. Это означает, что любая органическая жизнь, присутствующая во льду, будет сохранена», — сказал соавтор Крис Хаус. — «Это значит, что если бактерии есть у поверхности Марса, будущие миссии смогут их найти».
Исследовательская группа под руководством Александра Павлова, учёного из NASA Goddard, поместила и запечатала бактерии E. coli в пробирки с растворами чистого водяного льда. Другие образцы E. coli смешали с водой и ингредиентами, найденными в марсианском осадке, такими как силикатные породы и глина.
Образцы заморозили и поместили в камеру гамма-излучения при температуре минус 60 градусов по Фаренгейту (температура ледяных регионов Марса). Затем образцы подвергли облучению, эквивалентному 20 миллионам лет воздействия космических лучей на поверхности Марса, после чего вакуумировали и транспортировали в NASA Goddard для анализа аминокислот. Исследователи смоделировали дополнительные 30 миллионов лет облучения, получив в сумме 50 миллионов лет.
- В чистом водяном льду более 10% аминокислот (молекулярных строительных блоков белков) из образца E. coli пережили смоделированный 50-миллионный период.
- В образцах, содержащих марсианский осадок, деградация происходила в 10 раз быстрее, и аминокислоты не сохранились.
«Основываясь на результатах исследования 2022 года, считалось, что органический материал во льду или одной воде будет разрушаться ещё быстрее, чем в смеси с 10% воды. Поэтому было удивительно обнаружить, что органические материалы, помещённые только в водяной лёд, разрушаются гораздо медленнее, чем образцы, содержащие воду и почву», — сказал Павлов.
Исследователи предполагают, что эта деградация может быть связана со скользкой плёнкой, которая образуется в местах контакта льда с минералами, позволяя радиации достигать и разрушать аминокислоты.
«Пока лёд твёрдый, вредные частицы, созданные излучением, замерзают на месте и, возможно, не могут достичь органических соединений. Эти результаты показывают, что чистый лёд или регионы с преобладанием льда — идеальное место для поиска недавнего биологического материала на Марсе», — пояснил Павлов.
Исследователи также протестировали органический материал при температурах, схожих с температурами на Европе (ледяной спутник Юпитера) и Энцеладе (ледяной спутник Сатурна). Они обнаружили, что эти ещё более низкие температуры ещё больше снижают скорость разрушения.
Эти результаты обнадёживают для миссии NASA Europa Clipper, которая будет исследовать ледяную оболочку и океан Европы. Миссия стартовала в 2024 году и преодолеет 1,8 миллиарда миль, чтобы достичь Юпитера в 2030 году.
Что касается исследования льда на Марсе, миссия NASA Mars Phoenix 2008 года первой раскопала и сфотографировала лёд в марсианском эквиваленте Арктики.
«На Марсе много льда, но большая его часть находится прямо под поверхностью. Будущим миссиям понадобится достаточно большой бур или мощный ковш, чтобы получить к нему доступ, аналогично конструкции и возможностям "Феникса"», — сказал Хаус.