Жизнь на Марсе? (снова)

10 сентября в Nature была опубликована статья, в которой исследователи анализировали результаты работы марсохода Perseverance в районе кратера Езеро. Меня попросили её прокомментировать. Если говорить в двух словах: на этой неделе мы получили действительно самое убедительное доказательство существования жизни на Марсе. Но обо всём по порядку.

Внимание учёных привлекли характерные минеральные узоры в виде леопардовых пятен, содержащие вивианит (фосфат железа) и грейгит (сульфид железа). Эти минералы образуются в результате окислительно-восстановительных реакций, преимущественно сопровождающихся биологическим участием и низкими температурами. Кроме вивианита и грейгита марсоход обнаружил повышенные концентрации никеля и цинка — микроэлементы, которые микробы накапливают в процессе метаболизма.

Последний год команда, занимающаяся исследованием этих результатов, успела рассмотреть все возможные альтернативные объяснения, которые бы могли исключить участие живой материи. Все они оказались менее вероятными, чем объяснение, приведённое выше. Однако это не говорит о том, что мы стали свидетелями внеземной жизни, поскольку речь идёт лишь о вероятности того или иного варианта развития событий.

Представьте, что вы идёте по пустыне и встречаете листок бумаги, прижатый тяжёлым камнем. Вам покажется, что этот листок оказался здесь по чьей-то воле, однако это не исключает того, что этот листок мог принести ветер, вырвав его из рук случайного прохожего в сотнях километрах от пустыни. С тем же успехом леопардовые пятна на поверхности марсианской породы могли появиться в результате абиотических процессов, длящихся миллиарды лет.

Различие между биологическими и абиотическими процессами образования минералов имеют решающее значение в интерпретации этого открытия. Вивианит образуется, когда микроорганизмы используют органическое вещество в качестве источника энергии и трехвалентное железо в качестве акцептора электронов, производя двухвалентное железо, которое соединяется с доступным фосфатом. В итоге, как правило, на Земле этот минерал встречается в богатых органикой средах, таких как торфяные болота. Образование грейгита завязано на биологии ещё больше. В абиотических процессах он возникает только при температурах более 150 градусов по Цельсию, однако в регионе кратера Езеро, где этот минерал был обнаружен, таких высоких температур никогда не наблюдалось.

Сочетание вивианита и грейгита в тесной пространственной связи с органическими соединениями создает то, что астробиологи называют «конвергентным доказательством» — серии независимых линий исследования, ведущих к одному и тому же выводу. Мы не наблюдали ничего подобного за всю полувековую историю исследований поверхности Марса. А за эти годы подход к его изучению очень изменился. Когда в 1976-м году зонд «Викинг» не обнаружил признаков жизни на Красной планете, ученые пришли к следующей цепочке:

Поиск воды (миссии «Спирит» и «Оппортьюнити») ? оценка пригодности к жизни (миссия «Кьюриосити») ? прямой поиск биосигнатур (миссия «Персеверанс»)

Такая воронка значительно увеличивает шансы обнаружить марсианскую жизнь уже в ближайшие десятилетия. Результаты работы, опубликованные 10 сентября, открыли возможность для следующего шага — отправку образцов марсианской породы на Землю для непосредственного ее исследования в лаборатории — в условиях, которые невозможно воспроизвести на Марсе. Изотопный анализ железа, серы и углерода сразу же укажет на биологическое происхождение минералов или его отсутствие. Ожидается, что произойдет это не ранее 2035 года.

Успех миссии по возвращению образцов с Марса будет иметь решающее значение для подтверждения этих выводов и поддержания динамики в нашем стремлении понять место жизни во Вселенной. Находясь на пороге потенциального открытия, мы видим, как тщательный баланс между научным скептицизмом и энтузиазмом исследователей иллюстрирует наше стремление найти ответы на фундаментальные вопросы о нашем месте во Вселенной.

Кажется, мы выходим на финишную прямую в вопросе обнаружения внеземной жизни. Методологический успех обнаружения биосигнатур может быть применён и к другим мирам Солнечной системы, например, океаническим лунам Европе и Энцеладу, где вероятность существования жизни оценивается как очень высокая. Более того, уже сегодня мы имеем возможность проводить исследования атмосфер экзопланет на предмет поиска метаболических процессов и условий, способствующих появлению жизни.

Только представьте, если биосигнатуры в кратере Езеро действительно укажут на существование жизни на Марсе! Тогда окажется, что она зародилась более 3,5 млрд лет назад, тогда, когда биосфера на Земле находилась в состоянии своей наиболее примитивной формы. Что уж говорить о других мирах Вселенной, каждый из которых может быть населён ещё более удивительными формами жизни, чем те, что мы можем себе представить.

Я на YouTube: youtube.com/@iluniverseТелеграм-канал: t.me/iluniverse