Есть ли жизнь на Марсе: насколько близки учёные к решению этого вопроса

Американский астроном Карл Саган у макета автоматической марсианской станции «Викинг»

Краткая история научного спора вокруг Красной планеты — адаптированный перевод статьи Теда Антона.

В июле 1976 года команда, работавшая над космической программой «Викинг», напряжённо ждала данных от первых в мире аппаратов, созданных для поиска жизни на Марсе, которые успешно взяли пробы марсианского грунта.

На протяжении нескольких недель каждый эксперимент «Викинга» приносил неожиданные результаты. Например, исследуя полученные данные, учёные выяснили, что при добавлении органических соединений в марсианскую почву выделялся углекислый газ (при условии, что вещество находилось не в метастабильном состоянии).

Результат этого эксперимента указывал на возможность существования жизни на Марсе, точно такие же результаты были получены в аналогичных экспериментах на Земле.

Когда во втором эксперименте в марсианскую почву добавили воду, выделился кислород. Та же самая реакция происходила и на Земле. В ходе двух опытов учёные получили результаты, указывающие на существование жизни на Марсе. Однако результаты третьего эксперимента — с подогревом почвы — стали предметом научных споров.

Спор ужесточился, когда пришли противоречивые данные четвёртого эксперимента. Заявление, что на Марсе есть жизнь, было бы беспрецедентным, следовательно, никто не мог позволить себе ошибиться. Результаты трёх экспериментов могли бы быть подтверждением наличия микробов на Марсе.

Однако в четвёртом опыте детектор для газовой хроматографии и масс-спектрограф (прибор для определения массы молекул) показали, что на Марсе нет не только жизни, но и каких-либо органических веществ.

Это был поразительный результат: органические вещества есть везде — на астероидах, кометах, метеорах и в межзвёздной пыли. Результат эксперимента предполагал, что поверхность Марса токсична или уничтожает все органические вещества.

Учёные NASA пришли к выводу, что в марсианской почве содержатся сильные окислители. Этим окислителям планета также обязана своим красным цветом.

Некоторые учёные не согласились с таким выводом, утверждая, что четвёртый эксперимент просто не удался, как это часто случалось на Земле. Группа учёных обратилась к NASA с требованием опубликовать все данные, полученные в ходе программы «Викинг». Джил Левин, один из учёных, утверждал, что марсоход «Кьюриосити» обнаружит сложные органические вещества. И он их действительно обнаружил.

Доказательство существования воды на Марсе учёные получили благодаря космическому аппарату «Феникс», камеры которого сфотографировали прозрачные капли на его корпусе. По словам учёного Нилтона Ренно (Nilton Renno), на Земле «везде, где есть вода в жидком состоянии, есть и микробы».

Как ни странно, лучшим местом для поиска жизни на Марсе стала Земля. Прогуляйтесь по Антарктике, и вы увидите частички Марса — небольшие камни. Ежегодно на Землю падает около пяти килограмм камней с Марса. Их происхождение можно подтвердить с помощью химического анализа.

Исследователи NASA в 1996 году обнаружили на знаменитом марсианском метеорите ALH 84001 маленькие элементы, которые, как они утверждали, являются окаменелыми останками микроорганизмов. Сегодня большинство учёных сомневается в этом.

Но давным-давно на Марсе действительно были океаны, и по поверхности планеты текли полноводные реки — тёмные линии, отчетливо видимые на Марсе. В 1887 году Луиджи Скиапарелли назвал их итальянским словом «canali».

В конце 19 века Персивалль Ловелл (Percival Lowell) считал, что увидел, как в зависимости от времени года меняется растительность, окружающая марсианские реки. На самом деле, многочисленные исследования зафиксировали утренние туманы в марсианских каньонах. Ловелла подвёл его телескоп.

В 20 веке исследования NASA давали противоречивые результаты. Хотя спутник сфотографировал следы древних рек и океанов на поверхности Марса, в 1960-х годах исследователи предположили, что на Марсе из-за тонкого слоя атмосферы и холода невозможно существование воды в жидком состоянии.

В 2010 году студент университета Аризоны Лужендра Оджха, изучая фотографии Марса, заметил тёмные прерывистые полосы, напоминавшие реки. Сопоставив снимки с минеральными картами Марса, сделанные камерой HiRISE, Оджха заметил, что в марсианской воде содержится перхлорат натрия и перхлората магния — вещества, мешающие жидкости замёрзнуть даже при низких температурах.

Историческое сравнение Земли и Марса также позволило некоторым исследователям NASA предположить, что жизнь зародилась на Марсе, и древние микробы были занесены на Землю именно оттуда. В прошлом многие заявления касательно жизни и воды на Марсе были ошибочны.

Однако древние микробы прекрасно жили в ледяной щёлочной среде на Земле — среде, аналогичной марсианской. Поэтому учёные ринулись в серные пещеры, к горячим источникам на Камчатке, в Йеллоустоунский национальный парк и к солёным озёрам Антарктики.

Неожиданно, после результатов, полученных от «Кьюриосити», учёные заинтересовались, какие организмы могут жить в покрытых льдом озере или земле, или в глубоких пещерах и шахтах.

По мнению исследовательницы NASA Пенелопы Бостон, если микроорганизмы живут во враждебной среде на Земле, то они могут выжить и под поверхностью Марса. Бостон смогла убедить многих скептиков в NASA, что существование жизни на Марсе вполне вероятно.

Элисон Мюррэй (Alison Murray) и Питер Доран (Peter Doran) исследовали микробы солёных, покрытых льдом озёр Антарктики. Учёные нашли новые микробы. Биолог Джилл Бенфилд (Jill Banfield), изучавший реку Колорадо и воду заброшенной шахты в Калифорнии, также обнаружил новые типы микробов.

Нора Ноффке спровоцировала новую волну поиска жизни на Марсе. На Земле микроорганизмы, живущие в солёных водах, образуют осадочные породы — микробно-индуцированные осадочные структуры (MISS). По словам Ноффке, если Земля на ранней стадии развития была похожа на сегодняшний Марс, то на Красной планете, возможно, сохранились микробно-индуцированные осадки.

Ноффке изучила изображения Марса, полученные с «Кьюриосити» — структуры на изображениях выглядели очень знакомо. Вскоре Ноффке написала работу, где высказала свою гипотезу о существовании микроорганизмов на Марсе. Команда, работавшая над проектом «Кьюриосити», опубликовала опровержение этой гипотезы.

В 2015 году с помощью анализа, проведённого межпланетной станцией Mars Reconnaissance Orbiter, учёные обнаружили потоки воды, не замерзающие при низкой температуре благодаря перхлоратным солям.

Напряжение нарастало. Команда «Кьюриосити» заявила, что Ноффке не разбирается в геологии. Ноффке ответила: «Сейчас это размытый склон холма, но в прошлом здесь было озеро. <…> Это холм, оставшийся от извилистой речной системы. Именно в таких местах и можно найти бактериальные маты на Земле».

Единственный способ ответить на главный вопрос однозначно — отправить людей на Марс. Однако запустить космический корабль, на котором было бы достаточно топлива, чтобы после посадки на Марс вернуть людей на Землю, — задача не из лёгких.

Поэтому сначала, возможно, люди окажутся на орбите вокруг Марса. NASA планирует отправить людей на Марс к 2030-м годам, а совместная европейская и российская программа «Экзомарс» должна к 2020 году выбрать для посадки дно одного из озёр планеты.

Ещё одно доказательство существования древних микробов около кратера «Гейл» нашёл геолог Грег Реталлак (Greg Retallack). Он заметил в почве высокое содержание сульфата, который производится анаэробными бактериями.

В 2016 году мир внимательно следил за запуском «Скиапарелли» — аппарата, разработанного Европейским космическим агентством. Посадка была неудачная, и «Скиапарелли» разбился. Однако это была всего лишь одна из попыток. Европейское космическое агентство планирует вернуться на Марс в 2020 году.