Марста жат планеталықтарды іздеуде. Тіршілік болса, аман қалған шығар?

Марста өмір сүру үшін қажеттінің бәрі бар. Марстағы метеориттерді талдау планетаның бетінің астында тіршілікті қамтамасыз ете алатын, ең болмағанда микроорганизмдер түрінде болатын заттар бар екенін көрсетеді. Кейбір жерлерде жердегі микробтар да осындай жағдайда өмір сүреді.

Жақында Браун университетінің зерттеушілері зерттеді Марс метеориттерінің химиялық құрамы - Марстан лақтырылып, Жерге жеткен тас кесектері. Талдау бұл жыныстардың сумен жанасуы мүмкін екенін көрсетті. химиялық энергия шығарадыбұл микроорганизмдердің жердегі үлкен тереңдіктегідей өмір сүруіне мүмкіндік береді.

Метеориттерді зерттеді олар, ғалымдардың пікірінше, көп бөлігінде репрезентативті үлгіні құра алады марс қыртысыбұл планетаның ішкі бөлігінің маңызды бөлігі тіршілікті қамтамасыз етуге жарамды дегенді білдіреді. «Жер астындағы қабаттарды ғылыми зерттеу үшін маңызды нәтижелер Марста жер асты сулары бар жердеқол жеткізуге жеткілікті мүмкіндік бар химиялық энергиямикробтардың өмірін сақтау үшін », - деді Джесси Тарнас, зерттеу тобының жетекшісі, баспасөз хабарламасында.

Соңғы бірнеше онжылдықта Жер бетінде көптеген организмдер жер бетінің тереңдігінде өмір сүретіні және жарыққа қол жеткізе алмайтыны, судың тау жыныстарымен жанасқанда пайда болатын химиялық реакциялар өнімдерінен энергия алатыны анықталды. Осы реакциялардың бірі радиолиз. Бұл тау жынысындағы радиоактивті элементтер су молекулаларының сутегі мен оттегіге бөлінуіне себеп болған кезде болады. Бөлінген сутегі аймақтағы суда және кейбір минералдарда ериді Пирит пайда болу үшін оттегін сіңіреді күкірт.

олар суда еріген сутекті сіңіріп, сульфаттардың оттегімен әрекеттесу арқылы оны отын ретінде пайдалана алады. Мысалы, канадалық тілінде Кидд-Крик шахтасы (1) Микробтардың бұл түрлері күн миллиард жылдан астам уақыт бойы сіңбеген суда шамамен екі шақырым тереңдікте табылды.

1. Boston Dynamics роботы кен орнын зерттеп жатыр

Кидд Крик

W марс метеориті зерттеушілер радиолизге қажетті заттарды тіршілікті қамтамасыз етуге жеткілікті мөлшерде тапты. сондықтан ежелгі қирандылар осы уақытқа дейін негізінен бұзылмаған.

Бұрынғы зерттеулер көрсеткен белсенді жер асты сулары жүйелерінің іздері планетада. Сондай-ақ, мұндай жүйелердің бүгінгі күні де бар болуы ықтимал. Жақында жүргізілген бір зерттеу, мысалы, мұз қабатының астында жер асты көлінің болу мүмкіндігі. Әзірге жер қойнауын барлау барлаудан қиынырақ болады, дегенмен мақала авторларының айтуынша, бұл біз көтере алмайтын міндет емес.

Химиялық белгілер

1976 жылда NASA Викинг 1 (2) Хриз Планитиа жазығына қонды. Ол Марсқа сәтті қонған алғашқы қондырғыш болды. «Алғашқы анықтамалар біз Викингтердің Жердегі ою белгілерін көрсететін суреттерін алған кезде пайда болды, әдетте жаңбыр салдарынан», - деді ол. Александр Хейс, Корнелл астрофизика және планеталық ғылым орталығының директоры, Inverse басылымына берген сұхбатында. «Ол Марста бұрыннан бар сұйық субетін ойып салған кім және ол кратерлерді толтырып, көлдерді құрады«.

Викингтер 1 және 2 олардың барлау эксперименттерін жүргізу үшін бортында шағын астробиологиялық «зертханалары» болды. Марстағы тіршілік іздері. Tagged Ejection эксперименті құрамында қоректік ерітіндісі бар су тамшыларымен Марс топырағының шағын үлгілерін араластыруды қамтыды. Белсендірілген көмір түзе алатын газ тәрізді заттарды зерттейді Марстағы тірі организмдер.

Топырақ үлгісін зерттеу метаболизм белгілерін көрсеттібірақ ғалымдар бұл нәтиже Марста өмір бар екеніне сенімді белгі бола ма деген сұраққа келіспеді, өйткені газды өмірден басқа нәрсе шығаруы мүмкін еді. Мысалы, ол да газ түзу арқылы топырақты белсендіре алады. Викингтер миссиясы жүргізген тағы бір эксперимент органикалық материалдың іздерін іздеп, ештеңе таппады. Қырық жылдан кейін ғалымдар бұл алғашқы эксперименттерге күмәнмен қарайды.

1984 жылы желтоқсанда В. Аллан Хиллс Антарктидадан Марстың бір бөлігі табылды. , салмағы шамамен төрт фунт болды және ежелгі соқтығыс оны жер бетінен көтергенге дейін Марстан шыққан болуы мүмкін. қызыл планета жерге.

1996 жылы бір топ ғалымдар метеорит сынығына үңіліп, таңғажайып жаңалық ашты. Метеориттің ішінен олар микробтар құра алатын құрылымдарға ұқсас құрылымдарды тапты (3) жақсы табылды органикалық заттардың болуы. Марстағы тіршілік туралы алғашқы мәлімдемелер кеңінен қабылданбады, өйткені ғалымдар метеориттің ішіндегі құрылымдарды түсіндірудің басқа жолдарын тауып, органикалық заттардың болуы Жердегі материалдардан ластануды тудыруы мүмкін деп дәлелдеді.

3. Марс метеоритінің микросуреті

2008 ж жасырын рух Гусев кратерінде Марс бетінен шығып тұрған біртүрлі пішінге тап болды. Құрылым пішініне байланысты «гүлді қырыққабат» деп аталады (4). Жерде осындай кремнеземнің түзілуі микробтардың белсенділігімен байланысты. Кейбір адамдар оларды марс бактериялары түзген деп тез болжады. Алайда олар биологиялық емес процестер арқылы да түзілуі мүмкін, мысалы жел эрозиясы.

Он жылға жуық уақыттан кейін NASA-ға тиесілі Lasik Curiosity Марс жынысын бұрғылау кезінде күкірт, азот, оттегі, фосфор және көміртегі (өмірлік маңызды ингредиенттер) іздері табылды. Ровер сонымен қатар миллиардтаған жыл бұрын Марста микробтар үшін тағам ретінде пайдаланылуы мүмкін сульфаттар мен сульфидтерді тапты.

Ғалымдар микробтардың қарабайыр формалары жеткілікті қуат тапқан болуы мүмкін деп санайды марс тастарын жейді. Сондай-ақ, минералдар судың Марстан булану алдында оның химиялық құрамын көрсетті. Хейстің айтуынша, адамдар ішу қауіпсіз.

4Марсиандық «гүлді қырыққабат» суретке түсті

Рухты зерттеуші

2018 жылы Curiosity қосымша дәлелдер тапты Марс атмосферасында метанның болуы. Бұл орбиталық ұшқыштар да, роверлер де метанның із қалдырғанын бұрынғы бақылауларды растады. Жер бетінде метан биологиялық белгі және тіршілік белгісі болып саналады. Газ тәрізді метан өндірілгеннен кейін ұзаққа созылмайды.басқа молекулаларға ыдырайды. Зерттеу нәтижелері Марстағы метан мөлшерінің жыл мезгіліне байланысты артып, азаятынын көрсетеді. Бұл ғалымдардың метанды Марстағы тірі организмдер шығаратынына көбірек сенуге әкелді. Басқалары, алайда, әлі белгісіз бейорганикалық химияның көмегімен метан Марста өндірілуі мүмкін деп санайды.

Үстіміздегі жылдың мамыр айында NASA Марстағы үлгілерді талдау (SAM) деректерін талдау негізінде, Curiosity бортындағы портативті химия зертханасыМарста органикалық тұздар болуы мүмкін, бұл оған қосымша түсініктер бере алады Қызыл планета бір кездері өмір болған.

Геофизикалық зерттеулер журналындағы тақырып бойынша жарияланымға сәйкес: планеталар, темір, кальций және магний оксалаттар мен ацетаттар сияқты органикалық тұздар Марс бетіндегі шөгінділерде көп болуы мүмкін. Бұл тұздар органикалық қосылыстардың химиялық қалдығы болып табылады. Жоспарланған Еуропалық ғарыш агенттігі ExoMars ровері, ол шамамен екі метр тереңдікте бұрғылау мүмкіндігімен жабдықталған, деп аталатын жабдықпен жабдықталады. Годдард аспабыМарс топырағының терең қабаттарының химиялық құрамын талдап, осы органикалық заттар туралы көбірек білетін болады.

Жаңа ровер өмір іздерін іздеуге арналған жабдықпен жабдықталған

70-ші жылдардан бері және уақыт өте келе және миссиялар мұны көбірек дәлелдеді Марста өзінің алғашқы тарихында өмір болуы мүмкін едіпланета ылғалды, жылы әлем болған кезде. Дегенмен, осы уақытқа дейін ашылулардың ешқайсысы өткенде де, қазіргі уақытта да марстағы тіршіліктің бар екеніне сенімді дәлел келтіре алмады.

2021 жылдың ақпан айынан бастап ғалымдар өмірдің осы гипотетикалық алғашқы белгілерін тапқысы келеді. Бортында MSL зертханасы бар, оның алдындағы Curiosity роверінен айырмашылығы, ол осындай іздерді іздеу және табу үшін жабдықталған.

Табандылық көлдің шұңқырын шағып алады, ені шамамен 40 км және тереңдігі 500 метр, Марс экваторының солтүстігіндегі бассейнде орналасқан кратер. Джезеро кратерінде бір кездері 3,5-3,8 миллиард жыл бұрын кеуіп кеткен көл болған, бұл көл суларында өмір сүре алатын ежелгі микроорганизмдердің іздерін іздеу үшін тамаша орта болды. Табандылық тек марс жыныстарын зерттеп қана қоймайды, сонымен қатар тау жыныстарының үлгілерін жинап, оларды болашақта Жерге оралу миссиясы үшін сақтайды, онда олар зертханада талданады.

5. Perseverance роверіндегі SuperCam жұмысының визуализациясы.

Биосинтуралық аңшылық Ровердің камераларымен және басқа құралдармен, әсіресе ғылыми қызықты нысандарды зерттеу үшін үлкейте алатын Mastcam-Z (ровердің діңгегінде орналасқан) жиынтығымен айналысады.

Миссиялық ғылыми топ аспапты іске қоса алады. суперкамера тұрақтылығы лазер сәулесін қызығушылық нысанасына бағыттау (5), ол химиялық құрамын талдауға болатын ұшпа материалдың шағын бұлтын жасайды. Егер бұл деректер перспективалы болса, бақылау тобы зерттеушіге бұйрық бере алады. ровердің роботтық қолытерең зерттеу жүргізу. Қол, басқалармен қатар, өмірдің ықтимал химиялық іздерін іздеу үшін салыстырмалы түрде күшті рентген сәулесін пайдаланатын PIXL (Рентгендік литохимиялық планеталық аспап) жабдықталған.

Басқа құрал деп аталады ШЕРЛОК (органикалық және химиялық заттар үшін Раман шашырауын және люминесценцияны пайдалана отырып, өмір сүруге қолайлы орталарды сканерлеу), өзінің лазерімен жабдықталған және су ортасында пайда болатын органикалық молекулалар мен минералдардың концентрациясын анықтай алады. Бірге, ШЕРЛОК i PIXEL Олар астробиологтарға олардың құрамын бағалауға және жинау үшін ең перспективалы үлгілерді анықтауға мүмкіндік беретін Марс жыныстары мен шөгінділеріндегі элементтердің, минералдардың және бөлшектердің жоғары ажыратымдылықтағы карталарын береді деп күтілуде.

NASA қазір микробтарды іздеуге бұрынғыдан басқаша көзқараспен қарайды. Ұнайды викинг жүктеп алыңызТабандылық метаболизмнің химиялық белгілерін іздемейді. Оның орнына ол кен орындарын іздеу үшін Марстың бетінде қалықтайды. Олардың құрамында қазірдің өзінде өлі организмдер болуы мүмкін, сондықтан метаболизм туралы сөз жоқ, бірақ олардың химиялық құрамы бізге осы жердегі өткен өмір туралы көп нәрсе айта алады. Табандылық жинаған үлгілер оларды жинау және болашақ миссия үшін Жерге қайтару керек. Олардың талдауы жердегі зертханаларда жүргізіледі. Сондықтан жер бетінде бұрынғы марстардың бар екендігінің соңғы дәлелі пайда болады деп болжануда.

Ғалымдар Марста ежелгі микробтық тіршілік болғаннан басқа ешнәрсемен түсіндірілмейтін беттік белгіні табамыз деп үміттенеді. Осы ойдан шығарылған формациялардың бірі осындай болуы мүмкін строматолит.

Жерде, строматолит (6) микроорганизмдердің ежелгі жағалау сызығының бойында және метаболизм мен су үшін энергия көп болатын басқа орталарда пайда болған жартас үйінділері.

Судың көп бөлігі ғарышқа кеткен жоқ

Біз Марстың терең өткенінде өмірдің бар екенін әлі растаған жоқпыз, бірақ біз оның жойылуына не себеп болуы мүмкін екенін әлі де қызықтырамыз (егер өмір шынымен жойылып кетсе және, мысалы, жер астына тереңдеп кетпесе). Тіршіліктің негізі, кем дегенде, біз білетіндей, су. Болжалды ерте марс оның құрамында сұйық судың көп болуы мүмкін, ол оның бүкіл бетін қалыңдығы 100-ден 1500 м-ге дейінгі қабатпен жабады. Алайда бүгінде Марс құрғақ шөлге ұқсайды.ал ғалымдар әлі де бұл өзгерістерге не себеп болғанын анықтауға тырысуда.

Ғалымдар, мысалы, түсіндіруге тырысады Марс суды қалай жоғалттыбұл оның бетінде миллиардтаған жыл бұрын болған. Көбінесе Марстың ежелгі суының көп бөлігі оның атмосферасы арқылы және ғарышқа шықты деп есептелді. Шамамен сол уақытта Марс өзінің атмосферасын Күннен шығатын бөлшектер ағынынан қорғап, планеталық магнит өрісін жоғалтпақшы болды. Күннің әсерінен магнит өрісі жоғалғаннан кейін Марс атмосферасы жойыла бастады.және су онымен бірге жоғалып кетті. NASA-ның салыстырмалы түрде жаңа зерттеуіне сәйкес, жоғалған судың көп бөлігі планетаның қыртысындағы тау жыныстарында қалуы мүмкін еді.

Ғалымдар көп жылдар бойы Марсты зерттеу барысында жиналған деректер жинағын талдап, солардың негізінде мынадай қорытындыға келді: атмосферадан судың бөлінуі ғарышта ол тек Марс ортасынан судың жартылай жоғалуына жауапты. Олардың есептеулері қазіргі уақытта тапшы судың көп бөлігі планетаның жер қыртысындағы минералдармен байланысты екенін көрсетеді. Осы талдаулардың нәтижелері ұсынылды Эви Шеллер Caltech және оның командасының 52-ші планеталық және айлық ғылыми конференциясында (LPSC). Осы жұмыстың нәтижелерін қорытындылайтын мақала «Наука» журналында жарияланған.

Зерттеулерде жыныстық қатынасқа ерекше көңіл бөлінді. дейтерий мазмұны (сутегінің ауыр изотопы) сутегіге айналады. Заңды Табиғи жағдайда суда шамамен 0,02 пайыз болады. «қалыпты» сутегінің болуына қарсы. Кәдімгі сутегі атомдық массасы төмен болғандықтан, атмосферадан ғарышқа шығу оңайырақ. Дейтерийдің сутегіге қатынасының жоғарылауы бізге судың Марстан ғарышқа шығу жылдамдығы қандай болғанын жанама түрде көрсетеді.

Ғалымдар дейтерий мен сутегінің байқалған арақатынасы және марстағы өткен судың молдығы туралы геологиялық дәлелдер планетаның су жоғалуы тек Марстағы өткендегі атмосфералық қашу нәтижесінде болуы мүмкін еместігін көрсетеді деген қорытындыға келді. ғарыш. Сондықтан атмосфераға шығаруды тау жыныстарындағы судың бір бөлігін басып алумен байланыстыратын механизм ұсынылды. Тау жыныстарына әсер ете отырып, су саз және басқа гидратталған минералдардың пайда болуына мүмкіндік береді. Дәл осындай процесс Жерде де жүреді.

Дегенмен, біздің планетамызда тектоникалық плиталардың белсенділігі жер қыртысының гидратталған минералдары бар ескі фрагменттерінің мантияға еріп кетуіне, содан кейін пайда болған судың жанартау процестерінің нәтижесінде атмосфераға қайта лақтырылуына әкеледі. Тектоникалық плиталары жоқ Марста жер қыртысында судың сақталуы қайтымсыз процесс.

Ішкі Марс көлінің ауданы

Біз жер асты өмірінен бастадық, соңында оған қайта ораламыз. Ғалымдардың пайымдауынша, оның ең қолайлы мекені Марс жағдайлары су қоймалары топырақ пен мұз қабаттарының астында терең жасырылуы мүмкін. Екі жыл бұрын планета ғалымдары үлкен көлдің ашылғанын хабарлады Марстың оңтүстік полюсінде мұз астындағы тұзды субұл бір жағынан ынтамен, сонымен қатар біраз күмәнмен қарсы алды.

Алайда, 2020 жылы зерттеушілер бұл көлдің бар екенін тағы бір рет растады және олар тағы үшеуін тапты. Nature Astronomy журналында жарияланған жаңалықтар Mars Express ғарыш кемесінен алынған радар деректері арқылы жасалған. «Біз бұрын ашылған су қоймасын анықтадық, бірақ біз негізгі су қоймасының айналасында тағы үш су қоймасын таптық», - деді зерттеудің бірлескен авторларының бірі Рим университетінің планетар ғалымы Елена Пэттинелли. «Бұл күрделі жүйе». Көлдер шамамен 75 мың шаршы шақырым аумаққа таралған. Бұл Германияның бестен бір бөлігіне тең аумақ. Ең үлкен орталық көлдің диаметрі 30 километр және әрқайсысы ені бірнеше шақырым болатын үш кішірек көлмен қоршалған.

7. Марс жер асты су қоймаларының көрнекілігі

мұз асты көлдерінде, мысалы, Антарктидада. Дегенмен, Марс жағдайында болатын тұз мөлшері проблема болуы мүмкін. Соған сенген Марстағы жер асты көлдері (7) судың сұйық күйінде қалуы үшін тұздың мөлшері жоғары болуы керек. Марстың ішкі бөлігінен келетін жылу жер бетінен тереңірек әсер етуі мүмкін, бірақ ғалымдардың айтуынша, мұзды еріту үшін мұның өзі жеткіліксіз. «Термиялық тұрғыдан алғанда, бұл су өте тұзды болуы керек», - дейді Пэттинелли. Теңіз суының тұздылығы шамамен бес есе көп көлдер тіршілікті қамтамасыз ете алады, бірақ концентрация теңіз суының тұздылығына XNUMX есе жақындағанда, өмір жоқ.

Егер біз оны ақыры таба алсақ марста өмір және егер ДНҚ зерттеулері марс ағзаларының Жердегі организмдермен байланысты екенін көрсетсе, бұл жаңалық жалпы өмірдің пайда болуына деген көзқарасымызды түбегейлі өзгертіп, біздің көзқарасымызды таза Жерден Жерге ауыстыра алады. Егер зерттеулер марстағы келімсектердің біздің өмірімізге еш қатысы жоқ екенін және толығымен тәуелсіз дамығанын көрсетсе, бұл да революцияны білдіреді. Бұл ғарыштағы өмірдің кең таралғанын көрсетеді, өйткені ол Жерге жақын бірінші планетада тәуелсіз пайда болды.