Авторы новой работы, опубликованной в журнале Astrobiology, считают, что будущие миссии по поиску жизни на Марсе должны сосредоточиться на исследовании чистого льда или вечной мерзлоты, а не ограничиваться изучением скальных пород, глины или почвы. Лабораторные симуляции марсианских условий подтвердили, что органические молекулы могут сохраняться в ледяных ловушках невероятно долго.
Древняя жизнь миллионы лет может сохраняться в марсианских льдах
Исследователи из Пенсильванского университета и Центра космических полетов NASA имени Годдарда установили, что древние микробы или их следы могли сохраниться внутри марсианских ледяных отложений на протяжении десятков миллионов лет. Эксперименты показали, что аминокислоты способны пережить воздействие космической радиации в чистом льду гораздо дольше, чем в грунте.
Заполненный льдом кратер Королева недалеко от северной полярной шапки Марса. Википедия
Жизнь во льду. Исследование имеет важное значение не только для Марса, но и для изучения спутников газовых гигантов. Ученые протестировали органический материал при температурах, характерных для Европы (спутник Юпитера) и Энцелада (спутник Сатурна). Оказалось, что при экстремально низких температурах разрушение органики замедляется еще сильнее. Эти данные поддерживают миссию NASA Europa Clipper, запущенную в 2024 году, цель которой — изучить ледяную оболочку Европы и подповерхностный океан, чтобы попытаться отыскать следы жизни. Лед может стать главным объектом поиска внеземной жизни в Солнечной системе.
Это открытие меняет стратегию поиска внеземной жизни, указывая на конкретные геологические структуры как на наиболее перспективные цели для роботов-исследователей. Как отметил соавтор работы, профессор Кристофер Хаус: «Пятьдесят миллионов лет — это гораздо больше, чем ожидаемый возраст некоторых ледяных отложений на поверхности Марса, что означает, что любая органическая жизнь, присутствующая во льду, могла сохраниться».
Миссия NASA Phoenix в 2008 году стала первой, которая провела раскопки и сделала фотографии льда (на фото) в районе Марса, эквивалентном Северному полярному кругу.
Конечно, ледяные щиты на Марсе не являются монолитными и лежат на планете с момента рождения Марса. Они постоянно меняются, тают и замерзают вновь из-за колебаний марсианского климата. Но, если лед сформировался, например, два миллиона лет назад, он действует как надежный сейф.
Этот срок слишком мал для того, чтобы космическая радиация полностью разрушила аминокислоты, особенно если они находятся в чистом льду без примесей, которые ускоряют процесс разложения. Следовательно, если жизнь на Марсе существовала, ее следы могли быть «заморожены» в таких относительно молодых отложениях, где они остаются в целости и сохранности до наших дней. Есть даже некоторая (небольшая) вероятность найти глубоко в таких льдах живые бактерии-экстремофилы.
Лабораторное моделирование марсианской мерзлоты
Ледники на поверхности Марса.
Для проверки гипотезы ученые заморозили бактерии E. coli в чистом водяном льду, а также в смеси воды с материалами, имитирующими марсианский реголит. Образцы подвергли воздействию гамма-излучения при температуре минус 50 градусов по Цельсию, имитируя бомбардировку космическими лучами в течение 50 миллионов лет.
Результаты оказались убедительными: в чистом льду сохранилось более 10 процентов аминокислот, в то время как в образцах с примесью марсианской почвы они разрушались в 10 раз быстрее. Ученые полагают, что минералы способствуют разрушению органики, создавая тонкую пленку, облегчающую доступ радиации, тогда как твердый лед фиксирует вредоносные частицы, не позволяя им добраться до органических соединений. Это делает ледяные регионы идеальным местом для поиска биологических материалов и на Марсе, и на ледяных спутниках Энцелад и Европа.