Охота на признаки жизни на Марсе велась десятилетиями, и до сих пор ученые обнаружили только бесплодную грязь и камни. Теперь пара астрономов считает, что минералы странной формы внутри кратера Марса могут быть ключом, которого все ждали.
Связанный контент
- Внутренняя Земля кишит экзотическими формами жизни
- Ищете жизнь за пределами Земли? Берегитесь планет паровой бани
- Где все иностранцы? Укрытие от излучения Вселенной
- Любопытство нашло свидетельство древнего пресноводного озера на Марсе
В 2008 году ученые объявили, что марсоход НАСА обнаружил залежи минерала, называемого опалиновым кремнеземом, внутри кратера Гусева на Марсе. Само по себе это не так примечательно, как форма кремнезема: его внешние слои покрыты крошечными узелками, которые похожи на головки цветной капусты, прорастающие из красной грязи.
Никто не знает наверняка, как формировались эти формы, ласково называемые «микровыступающими выступами кремнезема». Но, основываясь на недавних открытиях в чилийской пустыне, Стивен Рафф и Джек Фармер, оба из Университета штата Аризона в Темпе, полагают, что кремнезем мог быть вылеплен микробами. На встрече Американского геофизического союза в декабре они доказали, что эти странные минералы могут быть нашими лучшими целями для выявления доказательств прошлой жизни на Марсе.
Если логика верна, цветная капуста кремнезема может войти в историю как, возможно, самое большое открытие в астрономии. Но биологию трудно доказать, особенно за миллионы миль, и Рафф и Фармер пока не претендуют на победу. Все, что они говорят, это то, что, возможно, эти загадочные наросты - минеральные поздравления от древних инопланетян, и кто-то должен их расследовать.
Спирит обнаружил выступы кремнезема возле области «Домашняя плита» кратера Гусев, где геологи считают, что горячие источники или гейзеры когда-то выжгли поверхность красной планеты. Чтобы понять, каким был этот давно бездействующий ландшафт, нам нужно взглянуть поближе к дому: гидротермальным областям современной Земли, которые в древнем прошлом напоминали Марс.
С этой целью Рафф дважды в прошлом году отправлялся в пустыню Атакама в Чили, на высокое плато к западу от Анд, которое считается самым сухим неполярным местом на Земле. Ученые часто сравнивают эту пустыню с Марсом, а не только поэтично. Это на самом деле как Марс. Почва похожа, как и экстремальный климат пустыни.
В этой части Атакамы идет дождь менее 100 миллиметров в год, а температура колеблется от -13 ° F до 113 ° F. Со средним возвышением 13 000 футов над уровнем моря, ультрафиолетовое излучение проникает сквозь тонкую атмосферу в землю, подобно наказывающему излучению, которое достигает поверхности Марса.
Подобно тому, как мы интерпретируем поведение и эмоции других, заглядывая в нашу собственную психологию, ученые оглядывают нашу планету, чтобы помочь им интерпретировать Марс, находить его наиболее пригодные для жизни места и искать признаки жизни. В то время как Атакама обладает дышащим кислородом и эволюционно умными лисами (чего нет у Марса), его окружение довольно хорошо имитирует Марс и отлично подходит для того, на что могла быть похожа красная планета, когда она была теплее и влажнее.
Поэтому, когда геологи видят что-то в Атакаме или другом аналоге Марса, которое соответствует объекту на красной планете, они приходят к разумному выводу, что эти два могли сформироваться одинаково. Это не идеальный метод, но это лучшее, что у нас есть.
«Я не думаю, что есть какой-либо способ использовать современные земные аналоги для проверки, где можно найти марсианские микробы», - говорит Курт Конхаузер из Университета Альберты, который является главным редактором журнала Geobiology .
Чтобы понять Home Plate, имеет смысл, что Рафф обратился к Эль-Татио, региону в Атакаме, где проживает более 80 гейзеров. В то время как большинство других земных животных здесь долго не живут, многие микробы прекрасно себя чувствуют, и ископаемые свидетельства показывают, что они также процветали в далеком прошлом. Исходя из этого, «Домашняя тарелка Марса» могла бы когда-то стать хорошим микробным домом.
Но сравнение идет дальше: когда Рафф пристально посмотрел на кварцевые образования Эль-Татио, он увидел формы, удивительно похожие на те, которые Дух видел на Марсе. Братские близнецы из цветной капусты также существуют в Йеллоустонском национальном парке в штате Вайоминг и в вулканической зоне Таупо в Новой Зеландии. В обоих этих местах кремнезем содержит окаменелые отпечатки микробной жизни.
Так как микробы ваяли элементы кремнезема в Вайоминге и Новой Зеландии, возможно, они также помогли создать формирования в Эль Татио. И если микробы были связаны с цветной капустой в Эль-Татио, возможно, они заставили ее расти и на Марсе.
Надпись: Steam циркулирует по ландшафту в Эль-Татио в пустыне Атакама в Чили, одном из богатых гейзерами регионов, которые могут напоминать ранний Марс. (Ben Pipe Photography / Corbis) 
Минералы окрашивают грязь вокруг гейзера Эль Татио на этой фотографии 2006 года, сделанной пользователем Flickr Франческо Парони Стербини. В своих экспедициях в Эль-Татио Рафф и Фармер обнаружили вокруг гейзеров образования кремнезема, которые очень похожи на те, что были обнаружены на Марсе. (Франческо Парони Стербини, через Flickr CC BY-ND 2.0) 
Бассейн с шампанским в новозеландской вулканической зоне Таупо был создан в результате геотермального извержения несколько сотен лет назад. Недавние исследования показали, что небольшие образования кремнезема в бассейне заполнены сохраненной микробной жизнью. (Джордж Штайнмец / Корбис) 
Минералы прорастают из шампанского бассейна в Новой Зеландии. (Фрэнк Крамер / Мастерфайл / Корбис) 
Опал Пул в Йеллоустонском национальном парке, штат Вайоминг, еще одно поле гейзеров, которое служит аналогом раннего Марса. (Майкл Ямашита / Корбис) 
На снимке крупным планом показаны строматолиты, растущие в стоке из Сапфирового бассейна Йеллоустона. Эти образования созданы микробной жизнью. (Роджер Рессмейер / КОРБИС) Но сделать логический скачок из одного региона Земли в другой - например, из Новой Зеландии в Чили - нетривиально или не всегда правильно. И еще более ненадежно прыгать на целую другую планету, где до сих пор ученые не видели никаких признаков жизни. В конце концов, история не одобряет интерпретацию данных с Марса.
Спускаемый аппарат «Викинг-1», ступивший на красную планету в 1976 году, провел там первые эксперименты по поиску жизни. Трое из них подошли пустыми. Один из них, названный экспериментом с меткой высвобождения, обнаружил, что что-то в почве абсорбировало питательный раствор, который его подкармливали ученые, а затем выпустил выделительный выброс углекислого газа, как будто он метаболизировал питательные вещества. Но команда не смогла воспроизвести эти результаты, и после большого волнения исследователи должны были объявить эксперимент безрезультатным.
Двадцать лет спустя метеорит Марса, обнаруженный в Антарктиде в 1984 году, вызвал аналогичную путаницу. В 1996 году ученый НАСА Дэвид Маккей опубликовал статью, в которой предполагалось, что космический камень может содержать окаменелости некогда живых существ, создавая шум в СМИ. Но другие ученые вскоре продемонстрировали, что «объекты в форме бактерий» и биологические молекулы могли образовываться абиотически или без помощи жизни.
Точно так же диоксид углерода, который обнаружил Викинг, мог быть геохимической, а не биологической реакцией. По словам Конхаузера, большинство потенциальных биосигнатур также могут возникать небиологически. Ученым придется исключить все эти неживые возможности, прежде чем они смогут с уверенностью сказать, что мы не одиноки.
Этот урок определенно относится к марсианской цветной капусте.
«Работая над современными горячими источниками, я видел все формы сооружений, которые выглядят биологически, но не так, - говорит Конхаузер. Кремнезем может быть вызван небиологическими процессами, и вода, география, ветер или другие факторы окружающей среды могут затем превратить его в сложные структуры. «Потому что это выглядит биологически, не значит, что это так, - говорит он.
На этом снимке, полученном с орбиты Марса, показаны слои горной породы в большой системе каньонов под названием Valles Marineris, в том числе выходы опалового кремнезема. На земле марсоход Дух также нашел этот минерал в кратере Гусева. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona) 
Художнический рендеринг Марса. Ровер Спирит приземлился в кратере Гусева в январе 2004 года. (NASA / JPL-Caltech) 
Северный край «Домашней плиты» в кратере Гусева, как видно на панораме, сшитой вместе из изображений, снятых Марсоходом Spirit в 2009 году. (NASA / JPL-Caltech) 
Спирит ближе познакомился с образованиями кремнезема в кратере Гусева в 1160-й день своей миссии на Марсе. (NASA / JPL-Калифорнийский технологический институт) 
Художественная концепция марсохода Mars 2020, основанная на марсоходе Curiosity, который в настоящее время исследует кратер Марса в Гейле. (NASA / JPL-Калифорнийский технологический институт) На данный момент Рафф и Фармер обращают внимание на марсианскую цветную капусту, потому что они считают, что это стоит дальнейшего изучения. Например, исследовательские группы могут пристально взглянуть на различные процессы, которые могли породить образования на Марсе, и помочь исключить небиологические альтернативы.
«Только когда доказано, что то, что мы определили в качестве потенциальной биосигнатуры, было создано только жизнью, а не какими-либо абиотическими средствами, мы можем утверждать, что были найдены окончательные доказательства жизни», - говорит Шерри Кэди из Тихоокеанского региона. Северо-западная национальная лаборатория в Ричленде, которая является членом Института астробиологии НАСА.
Она соглашается с тем, что рост кварца в Home Plate похож на те, что растут возле горячих источников на Земле. Но она хотела бы изучить доказательства близко - и не только в портретах. «Мне бы очень хотелось, чтобы некоторые из этих образцов были возвращены», - говорит она.
В то время как Spirit прекратил свое научное путешествие в 2010 году, марсоход NASA Mars 2020, который должен быть запущен через несколько лет, должен собирать образцы для возможного возвращения на Землю. А самая последняя встреча по сужению выбора места для посадки марсохода удержала кратер Гусева в списке кандидатов. Возможно, марсоход должен взять часть этой цветной капусты и потенциально превратить Home Plate в хоумран.
Пока они ждут дополнительных данных с Марса, Рафф и Фермер будут больше копать на Земле. Они планируют исследовать Эль-Татио, чтобы увидеть, действительно ли его кремнезем показывает работу рук живых существ. Если они найдут положительные результаты, они сделают свою логическую цепочку на одну петлю меньше, возможно, приближая нас к выяснению, извивались ли когда-нибудь одноклеточные кузены на красной планете.
