Есть ли жизнь на Марсе?

Обитаем ли Марс — вопрос, на который ученые уже нашли ответ? Разбираемся severnymayak 19.10.2022
Как давно человек интересуется возможным существованием жизни на Марсе? С конца XIX века, когда в свои телескопы астрономы впервые увидели на поверхности Красной планеты прямые линии, напоминающие каналы. В естественное происхождение этих каналов в научном мире поверили не все. Многие представители науки, среди которых особенно выделялся астроном Персиваль Лоуэлл, ошибочно полагали, что Марс изрезан ирригационными системами, которые построили разумные существа. Свои идеи Лоуэлл продвигал в массы и заразил ими большое количество людей.
Фото: Yerkes Observatory / Вот каким Марс видели в свои телескопы люди в начале XX века
Мысли о том, что на Марсе могут жить разумные существа, захватили воображение масс по всему миру. Побочными продуктами такого воображения стали:
• фантастические рассказы, ведь теперь у писателей появился новый сюжет;
• попытки вступить в переговоры с марсианами. Для контакта люди разрабатывали целые системы, например, световые сигнализации из огромных зеркал, предлагали из посевов пшеницы выложить на полях Сибири стокилометровые геометрические фигуры (люди верили, что золотистые поля марсиане хорошо заметят в свои оптические приборы);
• появилось еще больше зрительных иллюзий. Теперь в телескопы на поверхности Красной планеты “видели” не только “ирригационные системы”, но и чуть ли ни марсианские дома и даже целые города.
Лишь в XX веке, когда ученые стали отправлять к Красной планете аппараты, специалисты окончательно поняли, что “ирригационные системы”, о которых говорил Лоуэлл — это всего лишь оптическая иллюзия. Но по-прежнему оставался открытым другой, более важный вопрос: есть ли на Красной планете жизнь, или была ли она там вообще?
В XXI веке Марс — пока что самая изучаемая планета Солнечной системы (Землю в расчет не берем). Ученые отправили к нему больше всего роботов, чем к какому-либо другому телу. Красная планета до сих пор остается главной целью в поисках жизни. Почему так? Во-первых, потому что это ближайший к нам мир, который в прошлом обладал практически земными условиями. Во-вторых, его легче изучать с технической точки зрения, чем, скажем ту же Венеру, где очень жарко.
Что сейчас из себя представляет Марс?
Марс — негостеприимный мир. Средняя температура там −63°C, хотя летом на дневной стороне она может достигать +30°C. Атмосфера Красной планеты разреженная, ее плотность составляет всего 0,7%-2% от плотности земной, на 95,3% она состоит из углекислого газа. Марсианская атмосфера не способна долго удерживать тепло. Кроме того, у планеты слабое, неустойчивое магнитное поле, поэтому поверхность Марса практически беззащитна перед солнечным излучением.
Фото: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona / Марсианский рельеф, который мог быть образован потоками воды. Ширина таких "полос" от 1 до 10 метров. Снимок сделан орбитальным зондом Mars Reconnaissance Orbiter
Из-за низкого атмосферного давления, оно составляет 1/170 от земного, и низких температур вода на поверхности планеты не может находиться в жидком виде. Когда подповерхностный марсианский лед оказывается на поверхности, из-за низкого давления он сразу испаряется, переходит в газообразное состояние, минуя жидкое состояние.
Иными словами, белковая форма жизни, которой нужна жидкая вода, вряд ли может существовать на марсианской тверди.
Каким Марс был в прошлом?
Марс не всегда был таким “недружелюбным” местом. Ученые считают, что в далеком прошлом Красная планета обладала расплавленным ядром, которое, вращаясь, создавало сильное магнитное поле. Это поле защищало поверхность от излучения, благодаря нему атмосфера планеты была более плотной, из-за чего климат Марса был влажным и теплым, на поверхности шли дожди и текли реки.
Следы потоков поверхностных вод специалисты находят на Марсе постоянно. Орбитальные зонды и марсоходы фотографируют высохшие русла рек, речную гальку, каньоны с тысячами темных линий, песчаные оползни, долины с ямами и разломами в скалах.
Фото: ESA / DLR / FU Berlin / Emily Lakdawalla / Кратер Езеро — район посадки марсохода Perseverance
Исследователи полагают, что своей “райской красоты” Марс лишился около 3 миллиардов лет назад. Тогда на Красной планете произошло некое событие, из-за которого исчезло магнитное поле, большую часть атмосферы унес солнечный ветер, вода испарилась и сосед Земли превратился в холодный, сухой мир, который мы и видим сегодня.
Был ли раньше Марс обитаем?
“Химическая лаборатория на колесах” — Curiosity — за время своей работы на Марсе сделала уйму важных открытий. Например, марсоход обнаружил на склонах горы Шарп отложения глины, в которой нашли органические соединения. Анализы проб показали, что место, которое исследовал робот, когда-то было заполнено большим количеством воды, и, возможно, там процветали живые организмы. Однако, чтобы точно сказать, была ли здесь жизнь, ученые должны получить прямые доказательства.
Возможно, точку в этом вопросе поставит новый марсоход NASA Perseverance, 18 февраля он прибыл на Красную планету. Робот опустился в районе кратера Езеро — высохшем марсианском озере, чтобы искать здесь следы древней микробной жизни, которые, как думают ученые, могут быть увековечены в микроскопических окаменелостях.
Фото: NASA/JPL-Caltech / Первый снимок, который сделал Perseverance сразу же после посадки. Снимок получен навигационной камерой
А может, жизнь там и сейчас процветает?
Если на Марсе и существует микробная жизнь, то, скорее всего, она прячется под полярными шапками планеты либо под толстым слоем льда, в подледных озерах, которые в 2018 году обнаружил зонд Европейского космического агентства (ESA) Mars Express. Сюда микроорганизмы ушли, чтобы спастись от губительных условий на поверхности планеты.
Камеры зондов, конечно, не могут сфотографировать бактерии и им подобные организмы с орбиты. Поэтому ученые ищут микробную жизнь по “косвенным уликам”, при помощи биосигнатур — следов химического или физического процесса жизнедеятельности организма.
Одна из таких биосигнатур — метан. Специалистам известно два способа производства этого газа: биологический и геологический. На Земле биологический источник этого газа в основном метаногенные археи, которые производят метан в человеческом кишечнике, в желудках коров, на заболоченной местности. Также он появляется и геологическим путем: в условиях высоких температур и давлений, например, при извержении вулканов.
В 2019 году марсоход Curiosity обнаружил большую концентрацию молекул метана в марсианском воздухе. Однако европейско-российский орбитальный аппарат Trace Gas Express, который проводил замеры практически в то же время, что и марсоход, не нашел следов этого химического вещества в атмосфере. В любом случае, если метан действительно есть на Марсе, то, вероятно, его производит нечто живое, ведь на Красной планете в настоящий момент признаков вулканической активности ученые не выявили, а значит, этот газ вряд ли мог появиться в ходе каких-то приповерхностных геологических процессов.
Могут ли люди занести жизнь на Марс?
Конечно. Например, некоторые земные бактерии могут попасть на Красную планету вместе с марсоходами. До Марса космические аппараты добираются несколько месяцев, есть микроорганизмы, которые запросто могут выжить в таком путешествии. Недавнее исследование показало, что сине-зеленые водоросли, или цианобактерии способны выживать в марсианских условиях.
Фото: NASA / Вот как выглядят инженеры во время сборки марсохода. Они надевают специальные костюмы, чтобы избежать возможного загрязнения ровера земными бактериями
Еще огромную угрозу “заражения Марса” будут представлять колонисты. Если аппараты перед отправкой проходят тщательную стерилизацию, то с человеческим телом, которое кишит бактериями, провернуть это будет крайне сложно. Перед колонизацией Марса необходимо придумать какие-либо методы “обеззараживания” людей.
Если все же марсоход или человек принесет с собой на Красную планету земные микроорганизмы, существует, пусть и небольшая, вероятность того, что микробы-гости смогут вмешаться в марсианскую экосистему и уничтожить ее.
А может, жизнь на Землю пришла с Марса?
Ученые точно не знают, как зародилась жизнь на Земле. Гипотеза панспермии предполагает, что она могла появиться в какой-то части Вселенной, а потом на нашу планету ее занесли кометы, метеориты, астероиды.
Если бы жизнь зародилась на Марсе, попасть на Землю она могла бы при помощи микроорганизмов, вкрапленных в марсианскую породу. Эта порода могла отколоться от поверхности Марса в результате падения какого-нибудь крупного тела, после чего еще один удар большого объекта выбросил бы породу в космос, затем гравитационное поле Земли притянуло бы этот материал к планете, и со временем он упал бы на поверхность. Какова вероятность такого события? Судите сами.
В 1996 году ученые, изучавшие марсианский метеорит ALH 84001, упавший на Землю, обнаружили в нем окаменевшие микроскопические структуры, очень похожие на земные окаменелые бактерии. Однако прийти к согласию, что в метеорите находятся “гости с Марса”, исследователи не смогли. Мнения разделились. Одни специалисты посчитали, что живые организмы попали на кусок “космического камушка” уже после его падения на нашу планету, поэтому говорить о том, что на Марсе существовала жизнь, нельзя, другие — наоборот, говорили, что ALH 84001 необходимо рассматривать как доказательство внеземной жизни. Кстати, первых было большинство, чуть позже именно их мнение было принято международным научным сообществом.
Фото: NASA / Изображение части марсианского метеорита ALH 84001, полученное при помощи электронного микроскопа. На снимке можно заметить удлиненную структуру, напоминающую бактерию
Тем не менее, открытие ученых все равно принесло пользу науке: оно разожгло общественный интерес к Марсу и привлекло большое количество инвестиций в программы по исследованию Красной планеты, которые оказались довольно успешными и до сих пор приносят результаты.
severnymayak 19.10.2022