Ученые NASA разрабатывают амбициозный обходной путь для изучения потенциально революционной породы на Марсе – глинистого камня, содержащего интригующие узоры, которые могут указывать на существование прошлой микробной жизни. Поскольку официальная программа возврата образцов с Марса приостановлена из-за политических и финансовых препятствий, исследователи берут дело в свои руки: они пытаются воссоздать уникальные особенности породы в земных лабораториях. Этот шаг обусловлен острой необходимостью выяснить, являются ли узоры, наблюдаемые на марсианской поверхности, свидетельством древних организмов или лишь результатом небиологических химических реакций.
Загадочный камень Чеява Фолс
Порода, получившая название Чеява Фолс, была обнаружена марсоходом Perseverance в кратере Езеро – древнем озере, которое, как полагают, было обитаемым миллиарды лет назад. Ее поверхность покрыта характерными крапинками и кольцеобразными образованиями, которые ученые описывают как «семена мака» и «пятна леопарда». Эти образования пропитаны органическим веществом, основным строительным блоком жизни, как мы ее знаем, что вызвало интенсивные спекуляции о возможности прошлой марсианской жизни.
Почему это важно: Обнаружение органического вещества само по себе не является доказательством жизни. Органические соединения могут образовываться в результате геологических процессов. Однако конкретные узоры на Чеява Фолс сильно напоминают те, которые создаются микробной активностью на Земле, что делает вопрос об их происхождении критическим.
Гонка со временем: лабораторный подход
Официальная миссия по возврату образцов с Марса, предназначенная для доставки настоящих марсианских пород на Землю для детального анализа, столкнулась с неопределенными задержками. Чтобы избежать ожидания до 2040 года, ученые в Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) преследуют альтернативу: воссоздание условий породы в контролируемых лабораторных условиях.
План предусматривает создание синтетических глинистых пород, имитирующих марсианский образец, а затем их подвергание различным экологическим факторам. Некоторые будут стерилизованы, чтобы исключить биологическое загрязнение, в то время как другие будут заселены земными микробами, чтобы наблюдать за их взаимодействием с материалами. Цель состоит в том, чтобы определить, могут ли «семена мака» и «пятна леопарда» образоваться исключительно в результате геологических процессов или требуют биологического вмешательства.
Химия, стоящая за тайной
Узоры на Чеява Фолс связаны с окислительно-восстановительными (окислительно-восстановительными) реакциями, включающими железо и серу. Эти реакции являются основополагающими для жизни, обеспечивая энергию и защиту организмам, но они также могут происходить без жизни. Ключ заключается в определении того, какой путь с большей вероятностью привел к образованию наблюдаемых структур.
- Геологический путь: Высокие температуры (выше 150 °C) могут стимулировать необходимые окислительно-восстановительные реакции в течение миллионов лет. Однако Perseverance не обнаружил никаких свидетельств такого экстремального нагрева на Марсе.
- Биологический путь: Микробы на Земле могут катализировать эти реакции при гораздо более низких температурах, что делает этот сценарий более правдоподобным. Присутствие обильного органического вещества в Чеява Фолс еще больше поддерживает эту возможность.
Головоломка: Оба пути дают один и тот же конечный продукт, что затрудняет их разграничение.
Воссоздание марсианских условий на Земле
Ученые тщательно воссоздают условия древнего Марса в своих лабораториях. Это включает в себя моделирование атмосферного давления, температуры и химического состава. Синтетические глинистые породы создаются с различным уровнем органического вещества, кислотности и солености для имитации среды, в которой образовался Чеява Фолс.
Для обеспечения точных результатов эксперименты будут включать:
- Стерилизацию: Использование сухой тепловой микробиологической редукции (DHMR) для устранения любых существующих микроорганизмов.
- Биологическое заселение: Введение земных микробов, известных своей способностью выживать в аналогичных условиях.
Поиск независимого подтверждения
В то время как лабораторные эксперименты дадут ценную информацию, ученые подчеркивают необходимость дополнительных доказательств с самого Марса. Perseverance все еще активно исследует кратер Езеро, ища другие породы с аналогичными геохимическими сигнатурами. Обнаружение независимого подтверждения будет иметь решающее значение для укрепления любых утверждений о прошлой жизни.
«Вам нужно не просто одно доказательство. Вам нужно что-то совершенно независимое от него, указывающее в том же направлении», — говорит геобиолог Майкл Тайс.
Команда Perseverance признает, что впереди тяжелая работа, но потенциальная награда — окончательное доказательство жизни за пределами Земли — делает это достойным занятием. Гонка за понимание Чеява Фолс началась, и ответы могут лежать не на Марсе, а в тщательно контролируемых условиях земных лабораторий.
