Поверхность Марса холодная, сухая и каменистая. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт/АГУ.
Есть ли или была ли жизнь на Марсе? Этот глубокий вопрос настолько сложен, что два марсохода НАСА, которые сейчас его изучают, не смогут дать на него полного ответа.
Но благодаря буквальной работе, которую выполняют марсоходы, ученые, наконец, глубоко и с беспрецедентными подробностями исследуют доказательства существования на планете жизни, известные как ее «биосигнатуры». Этот поиск чрезвычайно сложен, и в случае с Марсом он охватывает десятилетия.
Как геолог, у меня была исключительная возможность работать над миссиями марсохода Curiosity и Perseverance. Тем не менее, несмотря на то, что ученые учатся у них, потребуется еще одна роботизированная миссия, чтобы выяснить, была ли когда-либо на Марсе жизнь. Эта миссия вернет марсианские породы на Землю для анализа. Тогда – будем надеяться – мы получим ответ.
От обитаемого к необитаемому
Хотя многое в Марсе остается загадкой, есть одна вещь, в которой я уверен. Я совершенно уверен, что среди тысяч снимков, которые делают оба марсохода, ни на одном из них не появятся инопланетные медведи или сурикаты. Большинство учёных сомневаются, что на поверхности Марса или вблизи её поверхности в настоящее время могут существовать даже одноклеточные организмы, а тем более сложные формы жизни.
Вместо этого марсоходы действуют как инопланетные детективы, ищущие подсказки о том, что жизнь могла существовать тысячелетия назад. Это включает в себя свидетельства давно исчезнувшей жидкой поверхностной воды, минералов, поддерживающих жизнь, и органических молекул. Чтобы найти это доказательство, «Кьюриосити» и «Настойчивость» прокладывают совершенно разные пути на Марсе, на расстоянии более 2000 миль (3200 километров) друг от друга.
Фотография Марса, четвертой планеты от Солнца, сделанная космическим телескопом Хаббла в 2017 году. Фото: НАСА.
Эти два марсохода помогут ученым ответить на несколько важных вопросов: существовала ли когда-либо жизнь на Марсе? Может ли он существовать сегодня, возможно, глубоко под поверхностью? И будет ли это только микробная жизнь, или есть вероятность, что она может быть более сложной?
Сегодняшний Марс совсем не похож на Марс, который был несколько миллиардов лет назад. В зачаточном состоянии Марс был гораздо больше похож на Землю, с более плотной атмосферой, реками, озерами, возможно, даже океанами воды и основными элементами, необходимыми для жизни. Но этот период был прерван, когда Марс потерял свое магнитное поле и почти всю свою атмосферу — теперь ее плотность составляет лишь 1% от плотности Земли.
Переход от обитаемого к необитаемому месту занял время, возможно, сотни миллионов лет; Если жизнь когда-либо существовала на Марсе, она, вероятно, вымерла несколько миллиардов лет назад. Постепенно Марс превратился в холодную и сухую пустыню, какой он является сегодня, с ландшафтом, сравнимым с сухими долинами Антарктиды, без ледников, растительного и животного мира. Средняя температура Марса составляет минус 80 градусов по Фаренгейту (минус 62 градуса по Цельсию), а его скудная атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа.
Раннее исследование
Роботизированное исследование поверхности Марса началось в 1970-х годах, когда эксперименты по обнаружению жизни в ходе миссий «Викинг» не смогли найти никаких убедительных доказательств существования жизни.
Соджорнер, первый марсоход, приземлился в 1997 году и продемонстрировал, что движущийся робот может проводить эксперименты. В 2004 году последовали «Дух и возможности»; оба нашли доказательства того, что жидкая вода когда-то существовала на поверхности Марса.
Марсоход Perseverance сделал более 200 000 фотографий, включая это селфи, сделанное в апреле 2021 года. Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Марсоход Curiosity приземлился в 2012 году и начал восхождение на гору Шарп, гору высотой 18 000 футов, расположенную внутри кратера Гейла. Есть причина, по которой НАСА выбрало ее в качестве места исследования: слои горных пород демонстрируют резкий сдвиг климата: от климата с обильной жидкой водой к современной сухой среде.
На данный момент Curiosity обнаружил в нескольких местах наличие в прошлом жидкой воды, минералов, которые могут обеспечивать химическую энергию, и, что интересно, различных молекул органического углерода.
Хотя органический углерод сам по себе не является живым, он является строительным блоком всей жизни, какой мы ее знаем. Означает ли его присутствие, что когда-то на Марсе существовала жизнь?
Не обязательно. Органический углерод может быть абиотичным, то есть не связанным с живым организмом. Например, возможно, органический углерод произошел от метеорита, упавшего на Марс. И хотя марсоходы оснащены удивительно сложными инструментами, они не могут точно сказать нам, связаны ли эти органические молекулы с прошлой жизнью на Марсе.
Но лаборатории здесь, на Земле, вероятно, могут. Собрав образцы горных пород и почвы с поверхности Марса, а затем вернув их на Землю для детального анализа с помощью наших современных инструментов, ученые, возможно, наконец-то получат ответ на извечный вопрос.
Упорство
Встречайте Perseverance, новейшую флагманскую миссию НАСА на Марс. В течение последних трех лет — он приземлился в феврале 2021 года — «Персеверанс» искал признаки ушедшей микробной жизни в скалах кратера Джезеро, выбранного в качестве места приземления, поскольку когда-то там было большое озеро.
«Настойчивость» — это первый шаг миссии «Возвращение образцов с Марса» — международной попытки собрать марсианские камни и почву для возвращения на Землю.
Набор инструментов на борту Perseverance поможет научной группе выбрать камни, которые, по всей видимости, обещают наибольшую научную отдачу. Это будет тщательный процесс; в конце концов, на обратном пути на Землю для этих геологических образцов будет только 30 мест.
Бюджетные проблемы
Первоначальный план НАСА предусматривал возвращение этих образцов на Землю к 2033 году. Но работа над миссией, стоимость которой теперь оценивается от 8 до 11 миллиардов долларов США, замедлилась из-за сокращения бюджета и увольнений. Порезы серьезные; запрос на 949 миллионов долларов для финансирования миссии на 2024 финансовый год был сокращен до 300 миллионов долларов, хотя предпринимаются усилия по восстановлению хотя бы части финансирования.
Миссия по возвращению образцов с Марса имеет решающее значение для лучшего понимания потенциала жизни за пределами Земли. Наука и технологии, которые позволят это сделать, являются новыми и дорогими. Но если НАСА обнаружит, что жизнь когда-то существовала на Марсе (даже если это произойдет путем обнаружения микроба, мертвого миллиард лет назад), это скажет ученым, что жизнь — это не случайное разовое событие, произошедшее только на Земле, а более распространенное явление, которое может происходят на многих планетах.
Эти знания произведут революцию в том, как люди видят себя и свое место во Вселенной. Это начинание подразумевает нечто большее, чем просто возвращение камней.
Информация от: Разговором
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
