160 дней земной микроорганизм провел в условиях, имитирующих марсианскую среду, причем не просто выжил, но и размножался. Одновременно российские исследователи обнаружили атмосферные признаки, которые могут указывать на действующий источник магмы под поверхностью Красной планеты. Эти результаты меняют представление о Марсе: возможно, его геологическая история еще не закончилась, а отдельные подземные области способны создавать условия для существования микробной жизни.
Что происходит на Марсе
В центре внимания ученых оказались сразу несколько открытий. Исследователи Института космических исследований РАН сообщили о признаках возможной современной вулканической активности. Данные российского спектрометра ACS, установленного на европейском аппарате TGO в рамках миссии «ЭкзоМарс-2016», показали необычное распределение хлороводорода в атмосфере планеты.
Особенно интересна область вулкана Альба-Монс в северном полушарии. В отличие от обычной сезонной картины, здесь газ появляется в период, который не соответствует общей закономерности. Исследователи предполагают, что под поверхностью может находиться локальный магматический источник.
Другое направление исследований связано с возможностью существования микроорганизмов. Биологи Университета штата Флорида проверили, сможет ли земная архея Haloferax volcanii жить в среде, воспроизводящей особенности приповерхностного марсианского грунта. Эксперимент показал, что сочетание экстремальных условий не обязательно исключает биологическую активность.
Главные подробности открытий
Первое обнаружение хлороводорода в атмосфере Марса состоялось в 2021 году. Последующие наблюдения в течение нескольких марсианских лет позволили установить сезонные изменения концентрации газа. Обычно он появляется преимущественно весной и летом в южном полушарии. Однако над районом Альба-Монс исследователи заметили противоположную сезонную картину.
Снимки камеры CaSSIS выявили на склонах вулкана узкие трещины, некоторые из которых достигают нескольких сотен метров. Рядом с ними обнаружены участки поверхности с измененным цветом. По гипотезе ученых, зимой лед перекрывает трещины, а с наступлением тепла сублимирует, открывая путь газам из глубины.
Параллельно американские биологи изучали архею Haloferax volcanii, известную обитанием в Мертвом море и других гиперсоленых водоемах. Культуры содержались в течение 160 дней без кислорода, при низком давлении около 24 миллибар и высокой концентрации солей. В экспериментах использовали нитраты или перхлораты — соединения, присутствующие в марсианском грунте.
Микроорганизмы не только сохранили жизнеспособность, но и продемонстрировали рост. В колониях также появились плотные биопленки, которые, предположительно, помогали удерживать влагу.
- Сублимация
- Переход вещества из твердого состояния непосредственно в газообразное, минуя жидкую фазу.
- Хлороводород
- Газообразное соединение водорода и хлора, обнаруженное в марсианской атмосфере.
- Археи
- Особая группа одноклеточных микроорганизмов, представители которой способны жить в экстремальных условиях.
- Биопленка
- Скопление микроорганизмов, образующих совместную структуру на поверхности.
Почему эти исследования имеют значение
Возможная вулканическая активность говорит о том, что внутренние процессы Марса могут продолжаться и сегодня. Если предположение о подземном источнике магмы подтвердится, планета окажется геологически активнее, чем можно было заключить по отсутствию наблюдаемых современных извержений.
Это важно и для поиска жизни. Встреча поднимающейся магмы с подземной водой потенциально способна создавать теплые участки. Такие зоны могут обеспечивать микроорганизмы необходимыми веществами и энергией, одновременно защищая их от суровых условий поверхности.
Однако лабораторный результат нельзя считать доказательством существования жизни на Марсе. Температура эксперимента составляла 21 градус, тогда как большая часть поверхности планеты значительно холоднее. Кроме того, исследователи обеспечивали культуры питательными веществами. Поэтому эксперимент показывает потенциальную возможность существования жизни в защищенных микросредах, а не обнаружение марсианских организмов.
Для российских читателей особый интерес представляет участие специалистов ИКИ РАН в исследовании вулканических процессов. Российский прибор ACS уже несколько лет собирает данные, которые помогают изучать химический состав атмосферы и сезонные изменения на соседней планете.
Что ученые узнают о Красной планете
Исследование вулканизма показывает, насколько важны длительные наблюдения. Первоначально появление хлороводорода связывали с сезонными процессами пыли и воды. Однако устойчивое исключение в районе Альба-Монс потребовало проверить другие объяснения, включая возможное поступление газа из подземных источников.
Ученые также рассматривают возможность поиска потенциально обитаемых участков возле трещин и предполагаемых выходов вулканических газов. Если там действительно существуют гидротермальные системы, они могут содержать химические соединения и источники энергии, подходящие для микроорганизмов.
Эксперимент с Haloferax volcanii добавляет еще одну важную деталь. Предыдущие исследования показывали, что некоторые земные организмы способны переносить отдельные марсианские факторы. Теперь продемонстрировано размножение микроорганизмов при сочетании нескольких характерных условий в специально подготовленной среде.
Что будет дальше
Следующий этап изучения Марса связан не только с геологией и поиском жизни, но и с подготовкой космических аппаратов. Два зонда миссии ESCAPADE должны выполнить гравитационные маневры возле Земли 7 и 9 ноября 2026 года. Во время сближения каждый аппарат включит двигатель примерно на девять минут и получит дополнительное ускорение более 1600 километров в час.
Прибытие зондов к Марсу запланировано на 7 и 9 сентября 2027 года. Они должны работать на орбите планеты и исследовать, как солнечный ветер способствует потере марсианской атмосферы.
Еще одна часть подготовки касается будущих пилотируемых экспедиций. В Хьюстоне завершилась вторая миссия программы CHAPEA: четверо добровольцев провели в изоляции 378 дней в жилом модуле площадью 158 квадратных метров. Они выращивали растения в искусственном марсианском грунте, обслуживали оборудование и участвовали в имитации выходов на поверхность.
После завершения эксперимента участникам предстоят двухнедельные медицинские обследования. Собранные сведения помогут NASA оценить влияние продолжительной изоляции на здоровье, поведение и работоспособность экипажа.
Таким образом, исследования Марса постепенно объединяют несколько направлений: изучение его внутреннего строения, поиск потенциальных биологических ниш и разработку технологий для будущих экспедиций. Ни действующая вулканическая активность, ни существование жизни пока не доказаны окончательно. Но новые наблюдения дают ученым конкретные районы и механизмы, которые можно исследовать дальше.
Часто задаваемые вопросы
Действительно ли на Марсе сейчас есть действующие вулканы?
Пока это не подтверждено прямыми наблюдениями извержений. Обнаружение хлороводорода над Альба-Монс и особенности его сезонного распределения указывают на возможный подземный магматический источник.
Могут ли земные микроорганизмы жить на Марсе?
Эксперимент показал, что архея Haloferax volcanii способна размножаться в лабораторной среде, имитирующей некоторые условия марсианского грунта. Однако существование жизни на самой планете не доказано.
Где ученые обнаружили признаки вулканической активности?
Необычные скопления хлороводорода выявлены над районом вулкана Альба-Монс в северном полушарии Марса.
Когда новые зонды NASA достигнут Марса?
Прибытие двух аппаратов миссии ESCAPADE ожидается 7 и 9 сентября 2027 года. Их задача — исследовать влияние солнечного ветра на потерю атмосферы планеты.
Когда люди могут отправиться на Марс?
NASA рассчитывает на отправку людей на Марс в 2030-х годах. Перед этим агентство планирует возобновить высадки астронавтов на Луну и продолжить исследования условий длительных космических путешествий.