|
Обнаружили потенциальную биосигнатуру на Марсе
|
|
|
|
Когда марсоход Perseverance пересекал древнюю речную долину в кратере Джезеро на Марсе в июле 2024 года, он пробурил поверхность и извлек образец из уникальной полосатой скалы под названием Чейавский водопад. Затем приборы марсохода проанализировали образец, который называется Сапфировый каньон, и обследовали окружающую скалу.
|
|
|
|
Когда ученые начали изучать полученные данные, они обнаружили два типа богатых железом минералов, расположенных на скале в характерном пятнистом виде. Оба эти минерала связаны с жизнью на Земле. Один из них содержится в разлагающихся органических веществах на Земле, в то время как другой вырабатывается определенными микробами.
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном 10 сентября 2025 года, группа исследователей определила, что образец содержит потенциальный биосигнатур, который может свидетельствовать о том, что на красной планете когда—то существовала микробная жизнь.
|
|
|
|
Эти минералы, возможно, образовались в породе, когда древние микробы использовали химические реакции для получения энергии. Но химические реакции, не связанные с жизнью, также могут приводить к образованию этих минералов при определенных условиях.
|
|
|
|
Чтобы узнать больше, The Conversation US спросили Эми Джей Уильямс, астробиолога из Университета Флориды, об охоте за биосигналами на Марсе и о том, что такого особенного в этом образце из Сапфирового каньона.
|
|
|
|
|
|
|
Что такое биосигнатуры?
|
|
|
|
Биосигнатура - это любая характеристика, элемент, молекула, вещество или признак, который служит доказательством существования жизни в прошлом или настоящем. Это должно быть что-то, что не может быть создано без жизни. Некоторые примеры включают окаменелости, органические молекулы, полученные в результате биологических процессов, или минеральные структуры, которые образуются только в результате деятельности микроорганизмов.
|
|
|
|
Потенциальный биосигнатур, как описывается находка в Сапфировом каньоне, - это вещество или структура, которые могут иметь биологическое происхождение, но требуют дополнительных данных или дальнейшего изучения, прежде чем ученые смогут сделать вывод об отсутствии или присутствии жизни.
|
|
|
|
Как ученые определяют, может ли что-то быть биосигнатурой на Марсе?
|
|
|
|
Биосигналы бывают разных видов — химические, физические или структурные. Некоторые из них довольно очевидны, как, например, ископаемые динозавры на Земле, но большинство из них содержат гораздо больше нюансов.
|
|
|
|
Поиски древней жизни на Земле частично помогают в поиске биосигналов на Марсе. Исследователи полагаются на тонкие намеки, сохранившиеся в наскальных изображениях, чтобы ответить на такие вопросы, как, например, как давно зародилась микробная жизнь на Земле. Мы ищем эти свидетельства в таких средах, как кратеры и дно озер, обладающих высоким потенциалом сохранения, то есть в тех, которые с большой вероятностью сохранят биосигналы.
|
|
|
|
Ученые могут применить эти методы для поиска жизни на Марсе. Именно поэтому "Персеверанс" был направлен в кратер Езеро. В далеком прошлом в кратере находилось озеро, питаемое рекой, которое на Земле представляло бы собой пригодную для жизни среду: такую, где жизнь захотела бы жить, если бы она когда-нибудь возникла.
|
|
|
|
Этот кратер был идеальным местом для поиска древней жизни, сохранившейся в горных породах Марса. Затем астробиологи ищут химические, текстурные и минеральные образцы, которые напоминают процессы, происходящие под влиянием жизни на Земле.
|
|
|
|
Что делает этот образец уникальным и интересным?
|
|
|
|
Образец Sapphire Canyon уникален тем, что инструменты Perseverance PIXL и SHERLOC выявили характерные текстуры, которые были названы "леопардовыми пятнами". Эти пятна представляют собой концентрические реакционные фронты — места, где происходят химические и физические реакции, — обогащенные минералами вивианитом, который содержит фосфат железа, и грейгитом, который состоит из сульфида железа.
|
|
|
|
На Земле вивианит часто образуется в средах с большим количеством разлагающейся органики, в то время как некоторые микробы, использующие сульфат в качестве источника энергии, могут производить грейгит. Соединения в обоих этих минералах являются частью химического процесса, называемого окислительно-восстановительными градиентами, который относится к серии постепенных изменений в физическом пространстве, когда химические вещества могут окисляться (терять электроны) или восстанавливаться (получать электроны).
|
|
|
|
Один из примеров - оставить свой металлический велосипед под дождем. Со временем восстановленное железо (Fe2+) потеряет электрон и окислится до ржавчины (Fe3+). Этот процесс может происходить и небиологически, поскольку воздействие воды и кислорода приводит к химическим изменениям, которые превращают ваш новый велосипед в ржавый — я советую не оставлять его под дождем.
|
|
|
|
Но некоторые процессы окисления и восстановления сами по себе протекают настолько медленно, что они могут происходить только в живых организмах, которые ускоряют эти реакции. Именно благодаря этому процессу многие микробы, такие как бактерии, получают энергию для жизни. Поскольку оба этих минерала в образце из Сапфирового каньона имеют окислительно-восстановительные градиенты, ученые предсказывают, что микробная жизнь, если она когда-либо существовала, могла сыграть определенную роль в реакциях, которые привели к появлению этих минеральных признаков.
|
|
|
|
Сейчас ученые ищут объяснения, которые не требовали бы наличия жизни для формирования этих признаков на образце.
|
|
Ожидали ли ученые найти подобный образец?
|
|
|
|
Это было то, на что мы надеялись. Однако в данном конкретном месте это было несколько неожиданно. Этот образец был взят из самых молодых осадочных пород, исследованных миссией на сегодняшний день. Более раннее предсказание предполагало, что признаки древней жизни будут обнаружены в более древних марсианских скальных образованиях.
|
|
|
|
Обнаружение этих особенностей в более молодых породах расширяет временной интервал, в течение которого Марс был потенциально пригоден для жизни, и предполагает, что Марс мог быть пригоден для жизни позже в истории планеты, чем считалось ранее, и более старые породы также могут содержать признаки жизни, которые просто труднее обнаружить.
|
|
|
|
Каковы следующие шаги, чтобы определить, указывает ли образец на признаки прошлой жизни или же это результат небиологического процесса?
|
|
|
|
Минеральные ассоциации являются потенциальным признаком тех окислительно—восстановительных реакций, которые могут происходить, когда микробы запускают реакцию, но абиотические процессы, такие как устойчивые высокие температуры, кислые условия и связывание органическими соединениями, также могут объяснить их.
|
|
|
|
Однако на породе Чейава-Фоллс нет никаких признаков того, что она подвергалась воздействию высокой температуры или кислотности, которые обычно требуются для небиологического образования грейгита и вивианита. Тем не менее, единственный окончательный способ ответить на этот вопрос - вернуть образец на Землю, где ученые смогут использовать передовые лабораторные методы, чтобы отличить биологическое происхождение от небиологического.
|
|
|
|
Источник
|
