Ученые НАСА выяснили что марсианский лед может сохранять следы древней жизни до 50 миллионов лет

Новое исследование НАСА показало, что марсианский лед может сохранять следы древней жизни на протяжении десятков миллионов лет. Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда и Университета Пенсильвании выяснили, что органические молекулы способны выживать в замерзшей воде Марса более 50 миллионов лет, несмотря на постоянное воздействие космической радиации. Результаты этой работы, опубликованные в журнале Astrobiology, указывают на то, что будущим миссиям по поиску жизни на Красной планете, возможно, стоит сосредоточиться на бурении подповерхностного льда вместо анализа образцов горных пород или грунта.

Чтобы определить, как долго биологический материал может сохраняться в марсианских условиях, исследователи воссоздали их в лаборатории. Они поместили бактерии E. coli в пробирки с замерзшей водой, а также подготовили образцы, смешав лед с материалами, имитирующими марсианские отложения, такие как силикатные породы и глина. Эти образцы поместили в камеру гамма-облучения в Научно-инженерном центре радиации Университета Пенсильвании и охладили до  -51 °C, что соответствует температурам в ледяных регионах Марса. Замороженные бактерии подверглись воздействию радиации, эквивалентному примерно 20 миллионам лет облучения космическими лучами на поверхности планеты. После этого образцы отправили в Центр Годдарда, где ученые проанализировали количество сохранившихся аминокислот. Затем с помощью компьютерного моделирования к ним добавили еще 30 миллионов лет радиационного воздействия, доведя общий период сохранности примерно до 50 миллионов лет.

Результаты эксперимента показали существенную разницу в сохранности образцов в зависимости от их состава. В чистом льде после полного 50-миллионного моделирования осталось более 10 процентов аминокислот. В то же время в образцах, содержащих марсианоподобные отложения, распад органики происходил примерно в 10 раз быстрее, оставляя после себя лишь незначительное количество органического материала. «Основываясь на результатах исследования 2022 года, считалось, что органический материал во льду или воде будет разрушаться даже быстрее, чем в 10-процентной водной смеси, — отметил ведущий автор исследования Александр Павлов. — Поэтому было удивительно обнаружить, что органические вещества, помещенные в чистый водяной лед, разрушаются гораздо медленнее, чем образцы, содержащие воду и почву».

Ученые полагают, что такая разница связана с тем, как радиация взаимодействует с минералами. При смешивании льда с частицами грунта образуется тонкий граничный слой, который позволяет частицам, возникшим под действием радиации, двигаться более свободно и повреждать органические молекулы. Твердый же лед, скорее всего, удерживает эти побочные продукты, помогая защищать чувствительные биологические соединения от разрушения. Эти выводы делают залежи чистого льда или богатую льдом вечную мерзлоту наиболее перспективными местами для будущих миссий по поиску следов жизни. «Пятьдесят миллионов лет — это гораздо больше предполагаемого возраста некоторых современных поверхностных ледяных отложений на Марсе, которым часто меньше двух миллионов лет, — пояснил Кристофер Хаус, профессор геонаук из Университета Пенсильвании и соавтор работы. — Это означает, что если бактерии существуют вблизи поверхности Марса, будущие миссии смогут их обнаружить».

Исследование также имеет значение для изучения других миров. Когда команда смоделировала более холодные условия на ледяных спутниках, таких как Европа и Энцелад, они обнаружили, что органический материал разрушается еще медленнее. Этот результат является многообещающим для миссии НАСА Europa Clipper, запущенной в 2024 году, которая прибудет к Юпитеру в 2030-м для изучения потенциальной обитаемости среды под ледяной корой Европы. Успех обнаружения органики на Марсе будет зависеть от глубины бурения будущих аппаратов. Посадочный модуль НАСА «Феникс», достигший Марса в 2008 году, стал первой миссией, раскопавшей и сфотографировавшей подповерхностный лед в северных равнинах планеты. «На Марсе много льда, но большая его часть находится чуть ниже поверхности, — добавил Хаус. — Будущим миссиям потребуется достаточно большая буровая установка или мощный ковш для доступа к нему, подобно конструкции и возможностям „Феникса“». Если древние микробы когда-либо существовали на Марсе, это исследование предполагает, что их молекулярные следы все еще могут присутствовать, законсервированными во льду, который оставался замерзшим миллионы лет.