Жизнь в недрах Марса?

Марсоход NASA Perseverance начинает поиски древней жизни на поверхности Марса. В связи с этим в рамках нового исследования предполагается, что марсианские недра могут быть хорошим местом для поиска возможной современной жизни на Красной планете.

В исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology, рассматривался химический состав марсианских метеоритов — камней, которые оторвались от поверхности и упали на Землю. Анализ показал, что эти породы, если они находятся в постоянном контакте с водой, будут производить химическую энергию, необходимую для поддержания микробных сообществ, подобных тем, которые выживают в неосвещенных Солнцем глубинах Земли. Поскольку эти метеориты могут представлять собой обширные участки марсианской коры, полученные данные свидетельствуют о том, что большая часть недр Марса может быть пригодна для жизни.

«Большое значение для науки о разведке недр здесь заключается в том, что везде, где есть подземные воды на Марсе, есть хороший шанс, что там будет достаточно химической энергии для поддержки подповерхностной микробной жизни, — сказал Джесси Тарнас, постдок в Лаборатории реактивного движения NASA, который руководил исследованием, завершая свою докторскую диссертацию в Университете Брауна. — Мы не знаем, могла ли когда-либо зародиться жизнь под поверхностью Марса, но если бы это произошло, то мы думаем, что там было бы достаточно энергии, чтобы поддерживать её вплоть до сегодняшнего дня».

В последние десятилетия учёные обнаружили, что в глубинах Земли находится огромный биом, который существует в значительной изоляции от мира наверху. Лишённые солнечного света, эти существа выживают, используя побочные продукты химических реакций, возникающих при контакте горных пород с водой.

Одной из таких реакций является радиолиз, который происходит, когда радиоактивные элементы в горных породах вступают в реакцию с водой, захваченной в пространстве пор и трещин. Реакция расщепляет молекулы воды на составляющие их элементы — водород и кислород. Высвобожденный водород растворяется в оставшихся подземных водах, в то время как минералы, такие как пирит (золото дураков), поглощают свободный кислород, образуя сульфатные минералы. Микробы могут поглощать растворенный водород в качестве топлива и использовать кислород, сохраненный в сульфатах, чтобы «сжечь» это топливо.

В таких местах, как канадская шахта Кидд-Крик, эти «сульфатредуцирующие» микробы были обнаружены на глубине более полутора км под землей, в воде, которая не видела дневного света более миллиарда лет. Тарнас работал с командой, возглавляемой профессором Университета Брауна Джеком Мастардом и профессором Барбарой Шервуд Лоллар из Университета Торонто, чтобы лучше понять эти подземные системы, с целью поиска аналогичных мест обитания на Марсе и в других частях Солнечной системы.

Проект под названием «Земля 4D: наука и разведка недр» поддерживается Канадским институтом перспективных исследований.

Для этого нового исследования учёные хотели выяснить, могут ли на Марсе существовать ингредиенты для среды обитания, основанной на радиолизе. Они опирались на данные марсохода Curiosity и других орбитальных космических аппаратов, а также на композиционные данные набора марсианских метеоритов, которые представляют различные части коры планеты.

Исследователи искали вещества для радиолиза: радиоактивные элементы, такие как торий, уран и калий; сульфидные минералы, которые могут быть преобразованы в сульфаты; и горные породы с достаточным поровым пространством для улавливания воды. Исследование показало, что в нескольких различных типах марсианских метеоритов все эти вещества присутствуют в достаточном количестве, чтобы поддерживать такие среды обитания. Это было особенно верно для реголитовых брекчий — метеоритов, полученных из пород марсианской коры возрастом более 3,6 миллиарда лет, — которые, как было установлено, обладают наибольшим потенциалом для поддержания жизни. В отличие от Земли, на Марсе отсутствует система тектоники плит, которая постоянно перерабатывает породы земной коры. Таким образом, эти древние ландшафты остаются в основном нетронутыми.

Исследователи говорят, что полученные результаты помогают обосновать программу исследований, которая ищет признаки современной жизни в недрах Марса. Предыдущие исследования обнаружили доказательства активной системы подземных вод на Марсе в прошлом, и есть основания полагать, что подземные воды существуют и сегодня. Например, одно недавнее исследование подняло вопрос о возможности существования подземного озера, скрывающегося под южной ледяной шапкой планеты. Теперь предполагается, что везде, где есть подземные воды, есть энергия для жизни.

Тарнас и Мастард говорят, что, хотя, безусловно, существуют технические проблемы, связанные с разведкой недр, они не так непреодолимы, как может показаться. По словам Мастарда, для бурения не потребуется «буровая установка размером с Техас», и недавние достижения в области небольших буровых зондов вскоре могут раскрыть тайны марсианских глубин.

«Недра — это один из рубежей в исследовании Марса, – сказал Мастард. — Мы исследовали атмосферу, сделали карту поверхности с применением различных спектров световых волн и приземлились на поверхность в полудюжине мест, и всё это продолжает рассказывать нам так много о прошлом планеты. Но если мы хотим подумать о возможности современной жизни, то недра — именно то место, где это возможно».