Вчені знайшли новий спосіб пошуку життя на Марсі

Вчені можуть нарешті знайти спосіб виявлення давнього життя на Марсі, вивчаючи мікробні скам’янілості, збережені в сульфатних мінералах.

Відкладення гіпсу на Марсі можуть приховувати докази існування мікробного життя в минулому — подібного до перших організмів, які з’явилися на Землі чотири мільярди років тому. Але для підтвердження цієї теорії необхідні відповідні інструменти. Вчені протестували мініатюрний лазерний мас-спектрометр, призначений для космічних місій. Цей прилад успішно ідентифікував мікробні скам’янілості у відкладеннях гіпсу на Землі, які сформувалися за умов, подібних до сульфатних відкладень Марса. Дослідники сподіваються, що ця технологія незабаром буде використана на Марсі для пошуку ознак давнього життя.

Давнє життя на Марсі? Новий метод його виявлення

Перше життя на Землі з’явилося приблизно чотири мільярди років тому у формі мікробів, які мешкали в давніх водоймах та морях. Але що, якщо подібний процес відбувся і на Марсі? І якщо так, то як це довести? Дослідники, що займаються пошуком доказів існування давніх марсіанських мікробів, зробили значний крок уперед. Вони довели, що мікробні скам’янілості можна виявити у зразках гіпсу — мінералу, який дуже схожий на сульфатні породи, знайдені на Марсі. Це відкриття свідчить про те, що аналогічні методи можна використовувати для ідентифікації слідів минулого життя на Червоній планеті.

«Наші результати забезпечують методологічну основу для виявлення біосигнатур у марсіанських сульфатних мінералах, що потенційно може направляти майбутні місії з дослідження Марса», — зазначив Юсеф Селлам, аспірант Інституту фізики Бернського університету та перший автор статті в журналі Frontiers in Astronomy and Space Sciences. «Наш лазерний мас-спектрометр, який є прототипом для космічних польотів, ефективно виявляє біосигнатури у сульфатних мінералах. Цю технологію можна інтегрувати у майбутні марсоходи або посадкові апарати для проведення аналізу на місці».

Вода, мінерали і можливість існування скам’янілостей

Мільярди років тому Марс був вкритий водою, але коли планета висохла, з випаровуваних водойм утворилися мінерали, такі як гіпс і інші сульфати. Ці мінерали могли зберегти будь-яке мікробне життя, що колись існувало, закарбовуючи сліди давніх бактерій у своїх структурах. Якщо мікробне життя процвітало у водному середовищі Марса, його залишки можуть досі бути заховані в цих мінералах, чекаючи на своє відкриття.

«Гіпс був широко виявлений на поверхні Марса і відомий своєю унікальною здатністю до збереження викопних решток», — пояснив Селлам. «Він швидко формується, захоплюючи мікроорганізми до того, як почнеться їх розкладання, і зберігає біологічні структури та хімічні біосигнатури».

Але для того, щоб ідентифікувати ці мікробні скам’янілості, спочатку потрібно довести, що подібні скам’янілості можна знайти в місцях, де такі мікроби точно існували, наприклад, у середземноморських гіпсових формаціях, що утворилися під час Мессінського соляного кризу.

«Мессінський соляний криз стався, коли Середземне море було відрізане від Атлантичного океану», — зазначив Селлам. «Це призвело до швидкого випаровування, що спричинило сильну засоленість моря і відкладення товстих шарів евапоритів, включаючи гіпс. Ці відкладення є чудовим наземним аналогом марсіанських сульфатних відкладень».

Чи існувало життя на Марсі?

Вчені ідентифікували довгі, звивисті викопні волокна в алжирському гіпсі, які раніше інтерпретувалися як бентосні водорості або ціанобактерії, а тепер вважаються сіркоокиснювальними бактеріями, подібними до Beggiatoa. Вони були інкапсульовані в гіпсі та оточені доломітом, глинистими мінералами та піритом.

Присутність цих мінералів свідчить про наявність органічного життя, оскільки прокаріоти — клітини без ядра — постачають елементи, необхідні для утворення глини. Вони також сприяють формуванню доломіту в кислих умовах, таких як на Марсі, шляхом підвищення лужності навколо себе і концентрації іонів у своїх клітинних оболонках. Для формування доломіту у гіпсі без участі органічного життя потрібні високі температури та тиск, що призвело б до зневоднення гіпсу — умови, які не відповідають відомій нам марсіанській обстановці.

Чи зможемо ми нарешті виявити життя на Червоній планеті?

Якщо мас-спектрометри виявлять на Марсі присутність глини та доломіту в гіпсі разом з іншими біосигнатурами, це може стати ключовим сигналом про існування скам’янілого життя, що можна буде підтвердити подальшим аналізом хімічного складу мінералів і пошуком подібних органічно сформованих волокон.

«Хоча наші результати переконливо підтверджують біогенність викопного волокна у гіпсі, розрізнення справжніх біосигнатур від абіотичних мінеральних утворень залишається викликом», — застеріг Селлам. «Додатковий незалежний метод виявлення підвищив би впевненість у виявленні життя. Крім того, унікальні умови на Марсі могли вплинути на збереження біосигнатур протягом геологічних періодів. Необхідні подальші дослідження».

Особисте та наукове досягнення

«Це перше астробіологічне дослідження, яке залучає Алжир, і перше, яке використовує алжирський наземний аналог Марса», — зазначив Селлам. «Як алжирський дослідник, я неймовірно пишаюся тим, що залучив свою країну до планетарної науки.

«Ця робота також присвячена пам’яті мого батька, який був для мене великою підтримкою та натхненням. Його втрата під час цього дослідження була одним з найважчих моментів мого життя. Я сподіваюся, що він пишається тим, чого я досяг».