Исследование показало, что под поверхностью Марса есть подходящие ингредиенты для современной микробной жизни

Когда марсоход НАСА Perseverance начинает поиск древней жизни на поверхности Марса, новое исследование предполагает, что недра Марса может быть хорошим местом для поиска возможной современной жизни на Красной планете.

В исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology , изучается химический состав марсианских метеоритов — горных пород, оторвавшихся от поверхности Марса, которые в конечном итоге приземлились на Земле. Анализ показал, что эти породы, если они постоянно контактируют с водой, будут производить химическую энергию, необходимую для поддержания микробных сообществ, подобных тем, которые выживают в неосвещенных глубинах Земли. Поскольку эти метеориты могут быть репрезентативными для обширных полос марсианской коры, полученные данные предполагают, что большая часть недр Марса может быть обитаемой.

«Большое значение здесь для науки о подземных исследованиях заключается в том, что везде, где у вас есть грунтовые воды на Марсе, есть хороший шанс, что у вас будет достаточно химической энергии для поддержания подповерхностной микробной жизни», — сказал Джесси Тарнас, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, руководивший исследованием. учиться во время получения докторской степени. в Университете Брауна. «Мы не знаем, зарождалась ли когда-либо жизнь под поверхностью Марса, но если бы это было так, мы думаем, что там было бы достаточно энергии, чтобы поддерживать ее вплоть до сегодняшнего дня».

В последние десятилетия ученые обнаружили, что в недрах Земли обитает обширный биом, который существует в значительной степени отдельно от мира наверху. Не имея солнечного света, эти существа выживают, используя побочные продукты химических реакций, возникающих при контакте камней с водой.

Одна из таких реакций — радиолиз, который происходит, когда радиоактивные элементы в породах вступают в реакцию с водой, захваченной в порах и трещинах. Реакция расщепляет молекулы воды на составляющие их элементы, водород и кислород. Освободившийся водород растворяется в оставшихся грунтовых водах, в то время как минералы, такие как пирит (золото дураков), впитывают свободный кислород, образуя сульфатные минералы. Микробы могут поглощать растворенный водород в качестве топлива и использовать кислород, сохраненный в сульфатах, для «сжигания» этого топлива.

В таких местах, как канадская шахта Кидд-Крик, эти «сульфатредуцирующие» микробы были обнаружены живущими на глубине более мили под землей, в воде, которая не выходила на свет более миллиарда лет. Тарнас работал с командой, возглавляемой профессором Университета Брауна Джеком Мастардом и профессором Барбарой Шервуд Лоллар из Университета Торонто, чтобы лучше понять эти подземные системы, с прицелом на поиск аналогичных мест обитания на Марсе и в других местах Солнечной системы. Проект под названием Earth 4-D: Subsurface Science and Exploration поддерживается Канадским институтом перспективных исследований.

Для этого нового исследования исследователи хотели увидеть, могут ли ингредиенты для среды обитания, вызванной радиолизом, существовать на Марсе. Они использовали данные марсохода НАСА Curiosity и других орбитальных космических аппаратов, а также данные о составе марсианских метеоритов, представляющих различные части земной коры.

Исследователи искали ингредиенты для радиолиза: радиоактивные элементы, такие как торий, уран и калий; сульфидные минералы, которые могут быть преобразованы в сульфаты; и каменные блоки с достаточным пористым пространством для улавливания воды. Исследование показало, что в нескольких различных типах марсианских метеоритов все ингредиенты присутствуют в достаточном количестве для поддержания земной среды обитания. Это особенно верно в отношении брекчий реголита — метеоритов, добываемых из горных пород земной коры возрастом более 3,6 миллиарда лет, — которые, как было установлено, обладают самым высоким потенциалом жизнеобеспечения. В отличие от Земли, на Марсе отсутствует система тектоники плит, которая постоянно перерабатывает породы земной коры. Таким образом, эти древние ландшафты остаются в основном нетронутыми.

Исследователи говорят, что результаты помогают обосновать программу разведки, которая ищет признаки современной жизни в недрах Марса. По словам исследователей, предыдущие исследования показали, что в прошлом на Марсе существовала активная система подземных вод, и есть основания полагать, что подземные воды существуют сегодня. Например, одно недавнее исследование показало, что под южной ледяной шапкой планеты скрывается подземное озеро. Это новое исследование показывает, что везде, где есть грунтовые воды, есть энергия для жизни.

Тарнас и Мастард говорят, что, хотя, безусловно, существуют технические проблемы, связанные с разведкой недр, они не так непреодолимы, как люди могут подумать. По словам Мастарда, для бурения не потребуется «нефтяная вышка размером с Техас», и недавние достижения в области небольших буровых зондов вскоре сделают марсианские глубины доступными.

«Недра — одна из границ в исследовании Марса», — сказал Мастард. «Мы исследовали атмосферу, нанесли на карту поверхность с помощью световых волн разной длины и приземлились на поверхность в полдюжине мест, и эта работа продолжает много рассказывать нам о прошлом планеты. Но если мы хотим подумать о возможность современной жизни, то недра абсолютно точно будет там, где происходит действие».

Исследование было поддержано Канадским институтом перспективных исследований.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены Брауновским университетом. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.