Текст уведомления здесь

Истина где-то внизу

На Марсе нашли органику и подтвердили сезонные колебания метана в атмосфере. Теперь в поисках марсианской жизни придется копать глубже

Ученые окончательно доказали наличие органических молекул в грунте марсианского кратера Гейла. Теперь мы не только знаем, что 3,5 миллиарда лет назад на этом месте было озеро, а условия сопоставимы с земными в момент зарождения жизни, но и можем говорить о том, что когда-то в этом озере было все необходимое для жизни. А подтверждение сезонных колебаний концентрации метана в атмосфере Марса указывает на то, что его источник находится под поверхностью планеты. Не исключено, что происхождение газа имеет биологическую природу. Но для установления этого нужны скважины посерьезнее.
Добавить в закладки
Комментарии

Сегодня международная группа ученых представила новые результаты исследования осадочных пород из кратера Гейла — 154-километрового ударного образования вблизи экватора планеты. Образцы, собранные марсоходом Curiosity в трех местах неподалеку от посадки ровера, однозначно указывают на наличие сложных органических соединений.

Органика была обнаружена при помощи установленной на борту марсохода Curiosity установки SAM (Sample Analysis on Mars). Внутри этого прибора образец грунта нагревается и выделяет газы, которые пропускаются через хроматограф, разделяются в нем на фракции, а затем попадают в масс-спектрометр — прибор, позволяющий определить соотношение массы ионов с их зарядом. У разных веществ это соотношение разное, поэтому масс-спектрометрия используется для определения состава чего угодно: такие спектрометры используют и в промышленности, и в медицине, и даже для поиска следов запрещенных веществ в багаже авиапассажиров.

SAM перед установкой на марсоходе. Серебристый цилиндр на переднем плане — лазерный спектрометр, который не участвовал в поиске органических молекул, но позволил совершить другое открытие: подтвердить сезонные колебания концентрации метана в атмосфере Марса. Фото: NASA / GSFC / SAM
SAM перед установкой на марсоходе. Серебристый цилиндр на переднем плане — лазерный спектрометр, который не участвовал в поиске органических молекул, но позволил совершить другое открытие: подтвердить сезонные колебания концентрации метана в атмосфере Марса. Фото: NASA / GSFC / SAM

Три года назад команда SAM уже рапортовала об обнаружении органики в грунте кратера Гейла, но они были подпорчены наличием в пробах перхлоратов, что оставляло место для скепсиса. Теперь же и пробы, взятые в других точках кратера, «почище», да и подтверждение это — второе. (Не просто так в 2015 году статья вышла в Journal of Geophysical Research: Planets, а эта — уже в одном из самых престижных научных журналов, Science!)

В марсианских осадочных породах, напоминающих земную окаменевшую глину (аргиллит), нашлись разнообразные углеводороды и соединения серы. Возраст отложений — три миллиарда лет, поэтому речь не о жизнедеятельности бактерий в настоящем, а о далеком по человеческим меркам прошлом. Теперь наша уверенность в том, что когда-то кратер Гейла мог быть потенциальной «колыбелью жизни», намного выше.

Затопленный водой кратер Гейла. Реконструкция на основе гипотезы и актуальных картографических данных. Изображение: NASA / JPL-Caltech / ESA / DLR / FU Berlin / MSSS
Затопленный водой кратер Гейла. Реконструкция на основе гипотезы и актуальных картографических данных. Изображение: NASA / JPL-Caltech / ESA / DLR / FU Berlin / MSSS

Другое важное открытие, о котором сообщается в том же номере журнала Science, касается метана в атмосфере Марса. Сам по себе метан уже не новость, но теперь, после пяти лет наблюдений, исследователи могут уверенно сказать о сезонных колебаниях концентрации этого газа и таким образом отсечь целую группу гипотез о его происхождении.

Вывод был сделан на основе информации другого прибора в составе SAM — лазерного спектрометра. Он регистрирует прошедший через анализируемую среду свет и по особенностям его взаимодействия излучения с веществом определяет ее состав.

Собранные Curiosity данные указывают на то, что метана в атмосфере Марса больше всего к середине и концу лета, осенью его становится меньше, а к весне концентрация газа падает почти втрое.

Эти колебания, считают ученые, указывают на то, что метан высвобождается из грунта планеты, прогретого лучами Солнца. Альтернативные гипотезы — будто метан образуется под действием ультрафиолета (это тоже должно активнее происходить в летнее время) или заносится на Марс извне — похоже, придется отвергнуть: ни с кометами, ни с вариациями УФ-излучения собранные данные не согласуются. Кроме того, исключена и возможность того, что Curiosity «почуял» метан, который он же и привез: концентрация в тысячи раз выше той, которая могла бы возникнуть при утечке газов из аппарата.

We need to go deeper

Оба открытия говорят нам в первую очередь о прошлом четвертой от Солнца планеты. Теперь можно увереннее говорить не только про то, что на древнем Марсе были водоемы, но и о том, что на его поверхности когда-то было немало органической материи. Что это значит? Что Марс как минимум был потенциально обитаемым. Для гипотетических организмов тут были и вода, и необходимые для жизни молекулы.

Сейчас, однако, условия на поверхности весьма неблагоприятны: огромные перепады температур, холода в зимний период и радиация, которая приводит к медленной деградации биомолекул. Однако на глубине, которая до сих пор остается недоступной для земных аппаратов, вполне может быть куда больше органики. А где много органической материи, там, вполне возможно, есть и жизнь — бактерии, добывающие энергию из превращения одних веществ в другие.

Пока что предел возможностей — отверстие, просверленное Curiosity в одном из камней на поверхности Марса. По составу это тот самый аргиллит, о котором идет речь в новой публикации. Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS
Пока что предел возможностей — отверстие, просверленное Curiosity в одном из камней на поверхности Марса. По составу это тот самый аргиллит, о котором идет речь в новой публикации. Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Если вся привычная нам жизнь завязана на фотосинтез, то есть энергию Солнца, то в экстремальных условиях, например на дне океанов, именно преобразование химических соединений становится основой для всех экосистем. Ожидать того, что под поверхностью Марса найдется какая-нибудь сложносочиненная жизнь, не приходится — надежды на то, что марсиане окажутся чем-то большим, чем просто бактерии, давно утрачены. Астробиологи исключают существование на этой планете каких-либо животных, растений и даже водорослей. Для Марса это слишком сложно, так что нам остается надеяться на то, что живность «поинтереснее» может оказаться на Европе, Энцеладе или каком-то другом мире с подледным океаном.

Но как добраться хотя бы до марсиан? Curiosity оснащен всего лишь небольшой фрезой, которая способна вгрызаться в грунт от силы на семь сантиметров, да и то установка повредилась. Так что «пилоты» ровера прямо сейчас тренируются пользоваться увечным инструментом, чтобы хоть как-то продолжать изучать марсианский грунт. Колесами марсохода в мягкой почве можно соскрести еще около дециметра, но на большую глубину люди пока не заглядывали. Отправленный к Марсу недавно InSight сможет пробурить первую скважину глубиной до пяти метров, но это вряд ли поможет астробиологам: целью бурения является не добыча образцов, а погружение в толщу планеты чувствительных датчиков для изучения геофизических процессов.

Схема: Анатолий Лапушко / Chrdk.

Схема: Анатолий Лапушко / Chrdk.

Заглянуть вглубь Марса позволяют методы дистанционного зондирования. Так, на борту марсианского спутника Mars Express установлены две антенны для радиолокационного исследования поверхности. С их помощью можно сделать определенные выводы о составе коры планеты на глубине до нескольких километров, однако эти данные все-таки носят косвенный характер. Чтобы добраться до наиболее интересных подземных, вернее «подмарсианских», слоев, инженеры NASA прорабатывают ряд решений, но пока ни Mars 2020, ни ExoMars не оснащены ничем, что могло бы прокопать шурф или пробурить скважину.

Тем не менее новые данные мы продолжаем получать, и по ним явственно видно, что вопрос о том, есть ли жизнь на Марсе, можно будет однажды окончательно закрыть. До истины наука в буквальном смысле докопается.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Планктономешалка

Как перемешать океан живыми существами?

Можно ли перемешать воду в океане? Участвуют ли в этом процессе животные организмы и какой размер у них должен для этого быть? «Чердаку» это объясняет кандидат биологических наук Егор Задереев, ведущий научный сотрудник ФИЦ Красноярского научного центра СО РАН.
Добавить в закладки
Комментарии

— Несколько недель назад в журнале Nature вышла статья, в которой ученые утверждают, что маленькие рачки могут перемешивать океан. Здесь, конечно, интересен даже не сам научный повод — что рачки перемешивают океан, а весь флер вокруг этой истории. Статья пролежала в журнале примерно три года.

Первая работа, которую опубликовала эта группа ученых, была сделана просто в стакане с водой. В этом стакане, конечно же, вся вода была однородной с точки зрения распределения плотности, но они показали, что действительно, когда маленькие рачки начинают плавать, там каким-то образом появляются небольшие турбулентные завихрения, которые могут перемешать содержимое данного стакана. Вероятно, когда они отправили эту работу в Nature, им сказали: «Нет, ребята, это слишком просто. В чем вообще проблематика?» [ ... ]

Читать полностью

Пережившие апокалипсис

Довелось ли нашим предкам жить во времена настоящей Долгой Ночи

Горстка людей бредет по бескрайним пустошам, заваленным пеплом. Лучи багрового солнца с трудом пробиваются сквозь мутное небо — даже в этих краях, никогда не знавших холода, вечное лето сменилось тревожной прохладой. Нет, эти строки описывают не наше постапокалиптическое будущее — уже состоявшееся прошлое человечества.
Добавить в закладки
Комментарии

Биологические виды постоянно появляются и исчезают. Несмотря на то что видовое разнообразие биосферы в среднем неуклонно возрастает, статистика неумолима: более 99% когда-либо существовавших видов вымерло. Не остались в стороне и люди. Из примерно полутора десятков описанных видов рода Homo в живых остался лишь один, наш с вами — Homo sapiens. При этом уже не одно десятилетие обсуждается гипотеза о том, что и наши предки побывали на самой грани вымирания, едва не разделив судьбу своих менее везучих современников — коренастых неандертальцев, загадочных денисовцев и прочих странных ребят вроде островитян-полуросликов Homo floresiensis.

В нашем митохондриальном геноме довольно ясно вырисовываются следы резкого сокращения численности, произошедшего, по меркам эволюции, буквально на днях — в позднем плейстоцене, не позднее чем 50 тысяч лет назад. Что же случилось с нашим видом в эти тяжкие годы?

Для того чтобы подступиться к этому захватывающему вопросу, нам придется начать издалека. Давайте разберемся в том, как вообще генетики узнают о численности вида тысячелетия спустя.

Молекулярные часы и бутылочные горлышки [ ... ]

Читать полностью

От теплоэнергетики — к космосу и климату

Большое интервью с лауреатом «Глобальной энергии — 2018», теплофизиком Сергеем Алексеенко

Одним из лауреатов международной премии «Глобальная энергия» в этом году стал академик РАН, экс-директор Института теплофизики СО РАН Сергей Алексеенко (опередивший десяток других финалистов, в том числе Илона Маска). Ученый рассказал корреспонденту «Чердака» о том, как получать энергию из земли, какое физическое явление привело к аварии на Саяно-Шушенской ГЭС и как теплофизика связана с астрономией и космической погодой.
Добавить в закладки
Комментарии

— Сергей Владимирович, вы стали лауреатом премии «Глобальная энергия». Поздравляю!

— Спасибо! Это было неожиданным, несмотря на то что я, по-моему, в пятый раз попадаю в шорт-лист. Мне даже уже показалось, что мое время прошло. Я считаю, что это очень престижная премия, я очень высоко это ценю.

— Эту премию вам вручили по сумме заслуг?

— Я представляю академическую науку. В отличие от крупных компаний, которые доводят разработки до коммерческого продукта, мы занимаемся фундаментальными основами технологий. Я действительно получаю награду по совокупности работ. Мы работаем фактически по всем направлениям энергетических технологий. Это и теплоэнергетика на органическом топливе, и возобновляемые источники энергии, причем почти все виды — солнце, ветер, геотермальное тепло, горючие отходы, ГЭС, накопители энергии и энергосбережение. Почему так много направлений? Дело в том, что главная фундаментальная дисциплина, которая обеспечивает энергетику необходимыми исследованиями, это теплофизика, которую я и представляю. [ ... ]

Читать полностью