|
Признаки жизни обнаружены в марсианских породах
|
|
|
|
Чуть более года назад НАСА сделало замечательное заявление. Марсоход "Персеверанс" обнаружил потенциальные признаки древней жизни на Марсе. Теперь технические подробности, стоящие за этим открытием, были опубликованы в статье Nature, которая, несмотря на свою довольно скромную формулировку, в конечном счете может оказаться одной из самых значительных в истории науки.
|
|
|
|
Суть в следующем: это может быть жизнь, но мы не будем знать наверняка, пока не вернем образцы на Землю. Компания Perseverance уже собрала фрагмент соответствующей породы — нам просто нужно пойти и забрать его.
|
|
|
|
Действительно, НАСА сотрудничает с Европейским космическим агентством в рамках миссии по полету на Марс, извлечению образцов горных пород, собранных Perseverance, и доставке их на Землю. Это включает в себя образцы горных пород, которые являются предметом исследования Nature. Однако миссия, известная как "Возвращение образцов с Марса", столкнулась с трудностями из-за роста затрат.
|
|
|
|
В середине 2024 года марсоход "Персеверанс" наткнулся на глыбу древнего аргиллита, получившую название "Водопад Шайава" и отличающуюся своим кирпично-красным оттенком. Эта порода образовалась под воздействием воды примерно четыре миллиарда лет назад. В то время как большинство марсианских пород кажутся красными из—за покрытия окисленной (трехвалентной) железной пылью, водопад Шайава красный насквозь - трехвалентное железо содержится в самой породе.
|
|
|
|
|
|
|
Что еще более интригующе, водопад Шайава усеян десятками крошечных бледных пятен, обычно менее миллиметра в поперечнике. Эти пятна окаймлены темным минералом, богатым фосфором, который также проявляется в виде крошечных точек, называемых маковыми зернышками, которые разбросаны между другими пятнами. С этим минералом связаны следы древних органических соединений. (Органические соединения содержат углерод и являются основой жизни на Земле, но они также существуют в отсутствие биологии.)
|
|
|
|
Какое это имеет отношение к жизни?
|
|
|
|
Все живые организмы на Земле используют энергию посредством окислительно-восстановительных реакций — переноса электронных частиц из химических веществ, известных как восстановители, в соединения, называемые окислителями. Например, на Земле структуры, называемые митохондриями в клетках животных, переносят электроны от глюкозы (восстановителя) к кислороду (окислителю). Некоторые бактерии, обитающие в горных породах, используют другие виды органических соединений вместо глюкозы и трехвалентное железо вместо кислорода.
|
|
|
|
Когда трехвалентное железо восстанавливается до другой формы, известной как двухвалентное железо, оно становится растворимым в воде и либо выщелачивается, либо вступает в реакцию с образованием новых, более светлых минералов. В результате многие красные породы и отложения на Земле содержат небольшие обесцвеченные пятна — "пятна редуцирования", поразительно похожие на те, что были обнаружены в водопаде Шайава. На самом деле, Персеверанс впоследствии обнаружил обесцвеченные участки, еще больше напоминающие пятна редуцирования, на участке под названием Серпентайн-Рапидс, но потратил там слишком мало времени на их анализ и, к сожалению, не собрал никаких образцов.
|
|
|
|
Новая статья Nature основана на тезисах, представленных на конференции по лунным и планетарным наукам, состоявшейся в Хьюстоне в марте 2025 года, но с большей детализацией и дополнительным весом экспертной оценки. Это подтверждает, что бледные пятна связаны с органическим веществом и что они содержат двухвалентное железо и серу — в частности, минерал, содержащий сульфид железа.
|
|
|
|
Наиболее правдоподобная интерпретация заключается в том, что после образования породы в породе происходили окислительно-восстановительные реакции, которые передавали электроны от органического вещества к трехвалентному железу и сульфату и приводили к образованию обесцвеченных зон, где содержание трехвалентного железа было истощено.
|
|
|
|
Примечательно, что эти реакции — особенно восстановление сульфатов — обычно не протекают при низких температурах, которые испытывали горные породы на протяжении своей истории. Если, конечно, в них не участвуют микробы. Микробиологическое окисление органических веществ также может привести к образованию фосфатных минералов, подобных тем, что обнаружены в водопаде Шайава.
|
|
|
|
Не доставив образцы в лаборатории на Земле, мы можем очень мало узнать о том, что произошло у водопада Шайава четыре миллиарда лет назад. Несмотря на это, нет полностью удовлетворительного небиологического объяснения всему набору наблюдений, сделанных Perseverance.
|
|
|
|
В новой статье проделана хорошая работа, чтобы прояснить это, рассматривая возможности одну за другой. Но в астробиологии отсутствие небиологического объяснения - это не то, на чем заканчивается обнаружение жизни, а то, с чего оно начинается. История учит нас, что когда мы не можем придумать небиологического объяснения чему-либо, это обычно происходит не потому, что его нет. Просто мы еще не додумались до этого.
|
|
|
|
Итак, что же произойдет дальше? Во-первых, астробиологи всего мира должны выяснить, какие окислительно-восстановительные реакции с участием железа, серы, органических соединений и фосфатов могут происходить с биологическими включениями и без них в условиях, характерных для водопада Шайава.
|
|
|
|
Во-вторых, НАСА и другие космические агентства должны взять на себя смелое руководство миссией по возвращению образцов с Марса. Да, это будет дорого стоить — возможно, десятки миллиардов долларов, — но результатом может стать самое важное научное открытие, когда-либо сделанное.
|
|
|
|
Источник
|
