Высокая концентрация никеля в породах Марса предполагает существование обитаемой среды в прошлом

Анализ пород, собранных марсоходом NASA Perseverance в долине Неретва (Neretva Vallis), привел ученых к новому открытию, которое укрепляет гипотезу о том, что Красная планета когда-то могла быть пригодна для жизни. Исследователи обнаружили в этом древнем русле, некогда впадавшем в дельту кратера Езеро, аномально высокие концентрации никеля, что дает важные подсказки о химической истории региона и добавляет новый фрагмент в головоломку о прошлой обитаемости Марса.

Хотя никель и ранее находили на Марсе, его присутствие обычно было связано с фрагментами метеоритов, рассеянными по поверхности. Новое же открытие, сделанное в коренных породах, представляет собой уникальный случай. «Хотя никель уже обнаруживали на Марсе прежде, это самое убедительное наше обнаружение на сегодняшний день за пределами железо-никелевых метеоритов, найденных на марсианской поверхности, — пояснил планетолог Генри Манельски из Университета Пердью. — Как правило, никель является микроэлементом на поверхности Земли и Марса, поскольку основная его масса мигрирует к ядрам планет во время их формирования. То значительное количество, которое мы обнаружили на поверхности, накладывает уникальные ограничения на то, как эти породы сформировались и как впоследствии изменялись».

В 2024 году, когда марсоход Perseverance пересекал давно высохшую долину Неретва, он наткнулся на необычные породы, в том числе на необычно светлый участок обнаженной коренной породы, который ученые назвали Bright Angel. В этом месте уже были найдены любопытные особенности, часто ассоциируемые на Земле с микробной активностью: сульфиды железа, похожие на пирит (минерал, часто встречающийся в богатой микроорганизмами среде), а также органические соединения.

В ходе детального анализа данных, собранных марсоходом по 126 осадочным породам и восьми поверхностям, исследователи под руководством Манельски обнаружили 32 образца с концентрацией никеля до 1,1 процента от веса. Однако ключ к разгадке кроется не только в самом никеле, но и в его минералогическом окружении. Ученые выявили, что никель присутствует в форме богатых никелем сульфидов железа. На Земле такие соединения наблюдаются в древних осадочных породах и указывают на формирование в восстановительной (бедной кислородом) среде, что резко контрастирует с другими земными условиями, такими как латеритные почвы, образующиеся в результате сильного выветривания.

Присутствие этих минералов также свидетельствует о динамичной водной среде в прошлом. Породы долины Неретва, по всей видимости, формировались под воздействием потоков воды, которые двигались сквозь отложения, со временем запуская химические реакции. Исследователи полагают, что никель мог быть изначально доставлен метеоритом, а затем растворен и перераспределен водой.

Именно здесь открытие обретает особый смысл в контексте поисков жизни. На Земле никель является важнейшим элементом для многих организмов, включая микроорганизмы. Обнаруженные концентрации позволяют предположить, что он был биодоступен, то есть потенциально доступен для использования живыми существами. Кроме того, в проанализированных породах также присутствовали органические соединения — молекулы, содержащие углерод, который, хотя и может образовываться небиологическим путем, является основой всей известной нам жизни.

«В поисках свидетельств жизни на древнем Марсе полезно проводить параллели с жизнью на древней Земле, — отметил Манельски. — Жизнь около 3,5–4 миллиардов лет назад — примерный возраст кратера Езеро — была представлена преимущественно анаэробными микробами. Наше обнаружение высокого содержания никеля в непосредственной близости от нашего первого открытия органического углерода и макроскопических зон восстановленной серы позволяет предположить, что никель был биодоступен. Это дополнительно подтверждает идею о том, что ингредиенты для жизни присутствовали на древнем Марсе».

Эти выводы также ставят под сомнение представление о том, что поиски следов жизни следует ограничивать только самыми древними слоями марсианской истории. Породы долины Неретва могут быть моложе, чем другие части кратера Езеро, что указывает на то, что потенциально обитаемые условия на Марсе существовали не только в самый ранний период его существования. «Наше открытие, по-видимому, пригодной для обитания среды для древней микробной жизни означает, что наши поиски биосигнатур во все более древних породах могут быть в некоторой степени неверно направлены, — заключил ученый. — И мы должны сохранять открытость к захватывающим открытиям, где бы ни вели исследования наши марсоходы».

Результаты этого исследования были опубликованы в научном журнале Nature Communications.