Новий метод пошуку життя на Марсі може змінити правила космічних місій

Попри десятиліття досліджень Марса, питання про те, чи існувало там життя, залишається відкритим. Дані, отримані марсоходами Curiosity та Perseverance, останніми роками дали одразу кілька багатообіцяльних зачіпок, але остаточних доказів досі немає. Про це пише Mashable.

Чи можна знайти інопланетне життя через хімічний "відбиток"?

Зокрема, апарат Curiosity, який досліджує кратер Ґейла, виявив складні вуглецеві сполуки у зразках марсіанських порід. Тим часом Perseverance, що працює в кратері Єзеро приблизно за 3 700 кілометрів від нього, знайшов скам'янілий матеріал, який потенційно міг бути продуктом життєдіяльності древніх мікроорганізмів.

Однак ключова проблема полягає в тому, що ці органічні молекули можуть бути результатом не лише біологічних процесів. Подібні структури здатні формуватися і внаслідок взаємодії води з мінералами або інших геохімічних реакцій. Саме через це навіть найсучасніші інструменти на борту марсоходів не можуть остаточно підтвердити походження таких знахідок.

Минулого року Нікі Фокс, асоційована адміністраторка з науки в NASA, заявила: "Це відкриття нашого неймовірного марсохода Perseverance – найближче, до чого ми коли-небудь підходили у виявленні древнього життя на Марсі".

Новий підхід до старої проблеми

Група дослідників запропонувала альтернативну методику, результати якої опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Її суть полягає в аналізі не окремих біомаркерів, а загальної структури хімічного складу зразка. Замість спроб знайти конкретну "молекулу життя" вчені пропонують оцінювати статистичний розподіл органічних сполук і виявляти закономірності, характерні для біологічних систем.

Провідний автор дослідження Гідеон Йоффе з Weizmann Institute of Science пояснив: "Астробіологія – це по суті криміналістична наука. Ми намагаємося відновити процеси за неповними слідами, часто маючи дуже обмежені дані, зібрані під час надзвичайно дорогих і рідкісних місій".

Чим життя відрізняється від неживої хімії?

Для перевірки гіпотези команда порівняла широкий спектр матеріалів: біологічні зразки, викопні рештки, океанічні осади, метеорити, астероїдний матеріал і лабораторні симуляції ранньої Землі та космічної хімії.

Особливу увагу приділили амінокислотам – будівельним блокам білків – та жирним кислотам, що формують клітинні мембрани.

Результати показали чітку статистичну межу між живими та неживими системами. Біологічні зразки містили ширший, більш збалансований і впорядкований набір амінокислот. Це пояснюється тим, що живі клітини активно синтезують різноманітні сполуки для виконання конкретних функцій.

Натомість абіотичні зразки демонстрували простіший і менш різноманітний склад, у якому домінували кілька базових молекул. Цікаво, що забруднені метеорити зміщувалися ближче до "біологічної" групи, що свідчить про помітний вплив навіть незначного біологічного втручання на хімічний патерн.

Чи може космічна радіація стерти сліди життя?

Це питання було одним із ключових. Дослідники змоделювали умови на поверхневих крижаних шарах Europa – супутника Юпітера, який вважається одним із найперспективніших кандидатів для пошуку позаземного життя.

Як пише журнал Nature, експерименти показали, що навіть після значних пошкоджень, викликаних радіацією, статистичний "підпис" біологічного походження часто зберігався. Водночас зразки, які зазнали сильного нагрівання, тривалого старіння чи потужного опромінення, поступово втрачали молекулярне різноманіття та ставали схожими на неживу матерію.

Як це допоможе майбутнім місіям NASA?

За словами співавтора роботи Фабіана Кленнера з University of California, Riverside, сучасні марсоходи потенційно вже здатні застосувати цей метод – за умови, що знайдуть достатньо багатий на органіку зразок. Ще перспективнішою виглядає місія Dragonfly, яку NASA планує відправити на супутник Сатурна Titan у середині 2030-х років.

Апарат матиме мас-спектрометр, здатний аналізувати органічні молекули з високою точністю. Кленнер зазначив: "Dragonfly – особливо цікавий випадок. Якщо він зможе розрізняти органічні молекули та їхню відносну концентрацію, я дуже хотів би побачити застосування нашого підходу до цих даних".

Новий статистичний метод навряд чи стане універсальною відповіддю на питання про існування інопланетного життя. Проте він може стати важливим інструментом, який допоможе суттєво звузити простір для сумнівів там, де традиційні методи залишають надто багато невизначеності.