Марсоход Curiosity совершил два потрясающих открытия на Марсе. Ему удалось подтвердить, что уровни метана в его атмосфере сильно меняются при наступлении зимы и лета, и найти следы древней органики на дне пересохшего озера, говорится в статьях, опубликованных в журнале Science.
"Открытие метана и органики на Марсе имеет огромное значение для поисков следов жизни. Curiosity уже показал, что озеро, покрывавшее дно кратера Гейл 3,5 миллиарда лет назад, было потенциально обитаемым. Учитывая присутствие органики на его дне, теперь вопрос о существовании марсианской жизни стал еще более актуальным", — комментирует открытие Инге Кейт (Inge Kate), планетолог из университета Утрехта (Нидерланды).
В последние годы геологи, астробиологи и другие специалисты активно спорят о том, существуют ли запасы органики или микробы в приповерхностных слоях почвы Марса, где есть жидкая вода, куда почти не проникают космические лучи и где относительно тепло.
Когда марсоход Curiosity впервые "принюхался" и проанализировал состав воздуха и содержимое почвы Марса в 2012 и 2013 годах, ученым не удалось найти в них следов метана. Однако буквально через несколько месяцев датчики ровера зафиксировали сразу несколько всплесков в концентрации метана.
Впервые научная команда Curiosity решилась заявить об этом открытии в декабре 2014 года и представила свои выводы в журнале Science в январе 2015 года. Это заявление сразу вызвало массу критики со стороны ряда других планетологов. Они посчитали метан побочным продуктом работы самого марсохода, результатом утечки одного из реактивов из его лаборатории SAM, или же следами каких-то "неживых" процессов в почве Марса.
Ашвин Васавада (Ashwin Vasavada), руководитель научной команды марсохода Curiosity, и его коллеги дали исчерпывающий ответ всем критикам, представив результаты шестилетних наблюдений за концентрацией метана в атмосфере Марса и совершив удивительное открытие в местечке, получившем имя Мохаве три года назад.
За шесть лет "жизни" на Марсе, как отмечают ученые, ровер увидел по две марсианских зимы, осени, весны и лета. Это позволило Васаваде и его команде точно измерить сезонные колебания метана в атмосфере, используя прибор TLS, и уточнить прошлые результаты замеров.
Сейчас планетологи полностью уверены в том, что концентрация метана в атмосфере Марса растет во время лета и падает во время зимы, достигая концентраций в 2,5 и 6,5 части на десять миллиардов. Трехкратное повышение доли метана в летнем воздухе Марса, как подчеркивают геологи, нельзя объяснить атмосферными процессами или тем, что солнечный ультрафиолет лучше разлагает органические обломки астероидов, падающих на Красную планету.
Все это говорит о том, что метан образуется в нижних слоях почвы Марса или в результате деятельности микробов, или в результате разложения клатратов, соединений метана и воды, или же благодаря каким-то геотермальным процессам.
Как показывают резкие всплески в "местной" концентрации метана, превышающие типичные значения в десятки раз, этот газ скапливается внутри своеобразных микропещер и резервуаров в почве и периодически вырывается наружу.
"Кладовая жизни" на Марсе
В ноябре 2012 года Джон Гротцингер (John Grotzinger), прежний руководитель научной команды марсохода Curiosity, заявил об "эпохальном открытии" на Марсе, которое, по его словам, должно было попасть на страницы учебников. Через две недели, когда это заявление уже успело обрасти самыми фантастическими слухами, планетологи НАСА рассказали об открытии перхлоратов — примитивных органических молекул — в почве Марса.
Это открытие сразу обрушило все надежды на открытие первых следов внеземной жизни, так как подобные молекулы могут формироваться в почве в результате "неживых" химических реакций и взаимодействия других форм органики с ультрафиолетом и космическими лучами.
Фиаско с перхлоратами, как пишут Гротцингер и его коллеги, было полностью оправдано в январе 2015 года, когда Curiosity достиг подножия горы Шарп, центрального пика на дне кратера Гейла, и начал изучать химический состав булыжников и пород одной из местных возвышенностей, получивших имя Мохаве.
Внимание ученых привлекли странные "полосатые" залежи глины и других пород, сформировавшиеся на дне древнего марсианского озера примерно 3,5 миллиарда лет назад. Когда марсоход пробурил их и изучил их состав, геологов ожидал сюрприз — внутри них содержалось огромное число сложных органических молекул.
Масс-спектрометр Curiosity достаточно скромен по своим возможностям, однако даже их хватило для того, чтобы обнаружить следы тиофена, соединения серы и бутирена, метанэтиола, серы и метана, бензотиофена, а также большое число простых углеводородов, их ароматических "кузенов" и ряд других молекул.
Как подчеркивают Гротцингер и его коллеги, все эти молекулы, скорее всего, были частью более сложной органики. Из-за утечки растворителя ученым пришлось проводить все эксперименты внутри SAM только при высоких температурах, 600-800 градусов Цельсия, что должно было разрушить все крупные молекулы и расщепить их на множество мелких "хвостов".
Примерно те же молекулы были найдены неподалеку от Мохаве, в местечке Конфиденс-Хиллс, где марсоход остановился через месяц. Их присутствие, как заключают ученые, необязательно говорит о том, что жизнь существовала на Марсе 3,5 миллиона лет назад. Оно свидетельствует о том, что в водах марсианских озер могли происходить реакции, порождавшие столь сложную органику, а источники пищи для потенциальной жизни были более разнообразными, чем считалось раньше.
Что интересно, соседние регионы дна кратера Гейл, где Curiosity впервые нашел следы существования озера, не содержат в себе подобных запасов органики, несмотря на их более древний возраст. Как полагают ученые, это связано с тем, что они были обнажены достаточно давно по сравнению с Мохаве и Конфиденс-Хиллс и вся органика успела выветриться из них.
"Вне зависимости от того, как именно возникла эта органика, ее наличие говорит о том, что на поверхности Марса могут присутствовать следы жизни, несмотря на радиацию и большое число окислителей в его атмосфере. Они могут скрываться под его поверхностью или в породах, попавших на нее несколько тысяч лет назад", — заключают ученые.
