4 часов назад
1
Марсоход NASA Perseverance обнаружил на Марсе одно из наиболее убедительных свидетельств того, что на Красной планете когда-то могли существовать условия для жизни. Согласно новой работе, опубликованной в журнале Science Advances, учёные подтвердили наличие сложных органических соединений в породах, собранных в районе геологической формации Bright Angel внутри кратера Езеро — древнего марсианского озера и речной системы, существовавших миллиарды лет назад.
Речь идёт о макромолекулярном углероде (macromolecular carbon, MMC) — сложных структурах, состоящих из множества связанных атомов углерода. На Земле подобные соединения часто встречаются в породах, содержащих окаменелые остатки древней биологической активности, а также в некоторых метеоритах. По словам авторов работы, это первое известное обнаружение макромолекулярного углерода непосредственно на естественной поверхности Марса и наиболее убедительное обнаружение органического вещества в кратере Езеро за всё время его исследования.
Образцы были получены в районе древнего русла Neretva Vallis из четырёх участков формации Bright Angel, включая естественную поверхность породы Cheyava Falls и абразивно очищенные участки Apollo Temple, Steamboat Mountain и Walhalla Glades. Особое внимание учёных привлекли так называемые «леопардовые пятна» — округлые структуры диаметром от 0,25 до 1,2 миллиметра со светлым центром и тёмной каймой, которые считаются возможными следами древних окислительно-восстановительных процессов, происходивших при взаимодействии воды и минералов.
Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS
Новое исследование существенно укрепило первоначальные выводы благодаря дополнительному анализу, выполненному с помощью прибора SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), который использует глубокий ультрафиолетовый лазер с длиной волны 248,6 нанометра для определения химического состава вещества. Прибор обнаружил сотни участков с характерной G-полосой около 1600 см-1 — спектральным признаком сложных углеродных структур с так называемыми sp2-связями, характерными для графитоподобных и биогенных органических веществ.
Учёные установили, что органическое вещество распределено не случайным образом. В образцах Apollo Temple макромолекулярный углерод оказался тесно связан с карбонатными и сульфатными минералами, образовавшимися в результате поздних химических процессов внутри породы. В образцах Walhalla Glades органика, напротив, сохранилась преимущественно в первичной силикатной матрице. При этом в богатых железом фосфатных включениях органический сигнал практически исчезал, вероятно, из-за сильного поглощения ультрафиолетового излучения соединениями железа.
Учёные предполагают, что исследованные породы сформировались из мелкодисперсных осадков, принесённых древней речной системой в озеро внутри кратера Езеро. Впоследствии эти осадки затвердели и сохранили химические следы процессов, происходивших миллиарды лет назад. Особенно удивительным оказалось то, что органические соединения сохранились практически у самой поверхности породы — на расстоянии всего нескольких микрометров от внешней среды.
Это представляет серьёзную научную загадку. Современная поверхность Марса подвергается интенсивному воздействию космического излучения и сильных окислителей, которые эффективно разрушают органические вещества. Лабораторные эксперименты показывают, что сохранение органики в подобных условиях крайне затруднено. Авторы работы предполагают, что обнаруженные соединения либо обладают необычно высокой устойчивостью к разрушению, либо были защищены окружающими минералами. Расчёты показывают, что даже слой богатой железом марсианской пыли толщиной около 100 микрометров способен частично экранировать ультрафиолетовое излучение, а покрытие реголитом толщиной всего 1–2 миллиметра значительно замедляет радиационную деградацию органических соединений.
Однако учёные подчёркивают, что обнаружение макромолекулярного углерода не означает автоматического открытия внеземной жизни. Подобные соединения могут возникать как в результате биологических процессов, так и в ходе абиотических реакций, не связанных с живыми организмами. Среди возможных источников рассматриваются гидротермальные процессы внутри древнего Марса, доставка органического вещества метеоритами и космической пылью, а также потенциальная деятельность древних микроорганизмов.
Примечательно, что более чем в 3200 километрах от кратера Езеро другой марсоход NASA — Curiosity — также обнаруживал органические соединения. Однако если Curiosity выявлял продукты разложения органики после нагрева образцов, то Perseverance впервые наблюдает сложные углеродные структуры непосредственно в их естественном геологическом окружении и в связи с конкретными минералами. Это делает находки в Bright Angel одним из наиболее перспективных объектов для поиска следов древней жизни на Марсе.
Тем не менее окончательно определить происхождение обнаруженных соединений можно будет только после доставки образцов на Землю и проведения лабораторных исследований с использованием оборудования, которое невозможно разместить на марсоходе. Именно для этого Perseverance собирает и сохраняет образцы пород. Однако программа NASA по их возвращению на Землю оказалась под угрозой: после нескольких лет дискуссий администрация президента Дональда Трампа фактически прекратила финансирование миссии Mars Sample Return. В результате открытие, которое многие специалисты уже называют одним из важнейших достижений марсианской астробиологии, может оставаться без окончательного ответа ещё многие годы.
© iXBT
English (US) · 
Russian (RU) ·