|
Соляные расщелины - теплицы для марсианских микробов
|
|
|
|
Мы долгое время искали жизнь на Марсе, но пока ничего не нашли. Основная проблема заключается в "уловке-22", включающей два ключевых компонента для жизни. Жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, нуждается в жидкой воде и разумных температурах, и то, и другое доступно на Марсе, но вряд ли когда-либо одновременно. Но в новой статье ведущего автора Анны Богнар и ее команды из Университета ЭЛТЕ Этвеш Лоранд и обсерватории Конколи описывается способ, с помощью которого жизнь может получить доступ к обоим потребностям одновременно — спрятаться в кристаллах соли.
|
|
|
|
Чтобы понять почему, давайте сначала более внимательно рассмотрим "Уловку-22". Во время марсианской ночи воздух на планете охлаждается, а его относительная влажность повышается. Соли, рассеянные по поверхности, могут поглощать часть этого пара в процессе, известном как растворение. Однако здесь также намного холоднее, чем мог бы выжить любой метаболизирующийся организм, — температура опускается до -80, что далеко за пределами привычной нам жизни.
|
|
|
|
С другой стороны, в течение марсианского дня температура повышается до гораздо более разумных 0 или даже выше в некоторых точках вблизи экватора. Это вполне укладывается в диапазон температур, при которых могут существовать известные нам формы жизни — в конце концов, почти полгода в Канаде температура опускается ниже этой отметки. Однако в этот теплый период солнце выжигает всю влагу, снижая относительную влажность воздуха почти до нуля. Таким образом, несмотря на теплую погоду, вся вода, которая удерживалась в почве в течение ночи, внезапно испаряется.
|
|
|
|
|
|
|
Однако одна из особенностей этих резких перепадов температуры, которые могут достигать 150 °C за сутки, может быть использована для удержания воды. При охлаждении и нагревании материалы сжимаются и расширяются, что создает серьезную механическую нагрузку на горные породы. Например, согласно расчетам авторов, кристаллы галита (NaCl) могут сжиматься на 1,6 % при температуре от 150 до 300 К, что может привести к образованию микротрещин и расщелин.
|
|
|
|
В самую холодную часть ночи, когда относительная влажность воздуха максимальна, «гигроскопичная» (то есть впитывающая влагу) соль вытягивает влагу из воздуха, образуя микроскопические соляные растворы.
|
|
|
|
Утром солнце нагревает тот же материал, кристаллы расширяются и возвращаются к своему первоначальному размеру, закрывая микротрещины, образовавшиеся за ночь. Это значит, что, пока внешняя поверхность материала высыхает, вода может оставаться внутри этих микроскопических каналов, превращаясь в жидкость под воздействием высокой температуры, но не имея возможности выйти в атмосферу, потому что из расщелины нет выхода.
|
|
|
|
Это значит, что по крайней мере в течение нескольких драгоценных летних часов в день эти микроскопические трещины заполнены жидкой водой при температуре, при которой возможна жизнедеятельность известных нам биологических организмов. Но у этой закрытой трещины есть и другие преимущества. Даже несколько миллиметров материала, закрывающего трещину, могут защитить от смертоносных ультрафиолетовых лучей, которые в противном случае стерилизовали бы любую незащищенную форму жизни на Красной планете. Но при этом через трещину проникает достаточно видимого света, чтобы, по крайней мере теоретически, любые микробы, обитающие в этих трещинах, могли получать энергию посредством фотосинтеза.
|
|
|
|
На самом деле на Земле уже есть примеры того, как бактерии делают нечто подобное. В чилийской пустыне Атакама, самом засушливом месте на Земле, микроскопические цианобактерии полностью покинули почву и поселились в порах соляных пород, питаясь водой, которую соли в этих породах поглощают из воздуха. Таким образом, по крайней мере одна часть уравнения работает на благо жизни в том виде, в каком мы ее знаем.
|
|
|
|
Но есть еще нерешенные проблемы. Очевидно, что нет никакой гарантии, что щель будет полностью закрываться каждый день, позволяя небольшому количеству воды просачиваться в течение дня и потенциально создавая цикл "пир или голод" для микробов, пытающихся выжить внутри нее. А сама соль может содержать перхлораты, которые смертельно опасны для большинства форм земной жизни. И, наконец, хотя микробы в этих щелях могут быть защищены от ультрафиолетового излучения, они не защищены от космических лучей более высокой энергии, которым мало дела до нескольких миллиметров защитного покрытия.
|
|
|
|
Все это говорит о том, что, хотя теоретически микробы могут выжить в такой среде, это, безусловно, маловероятно. Но, как сказал Джефф Голдблюм в "Парке Юрского периода", "жизнь, э-э, находит выход". И, возможно, оно нашло способ выжить во время высыхания Красной планеты, спрятавшись в соляных расщелинах. Если это так, мы могли бы когда—нибудь найти его и, таким образом, разгадать одну из величайших тайн жизни - осознание того, что мы не одиноки.
|
|
|
|
Источник
|
