Несмотря на десятилетия исследований Марса, вопрос о том, существовала ли там жизнь, остается открытым. Данные, полученные марсоходами Curiosity и Perseverance, в последние годы дали сразу несколько многообещающих зацепок, но окончательных доказательств до сих пор нет. Об этом пишет Mashable.
Смотрите также Илон Маск хочет запускать ракеты ежедневно: SpaceX планирует построить космопорты по всему миру
Можно ли найти инопланетную жизнь через химический "отпечаток"?
В частности, аппарат Curiosity, который исследует кратер Гейла, обнаружил сложные углеродные соединения в образцах марсианских пород. Между тем Perseverance, работающий в кратере Езеро примерно в 3 700 километрах от него, нашел окаменелый материал, который потенциально мог быть продуктом жизнедеятельности древних микроорганизмов.
Однако ключевая проблема заключается в том, что эти органические молекулы могут быть результатом не только биологических процессов. Подобные структуры способны формироваться и вследствие взаимодействия воды с минералами или других геохимических реакций. Именно поэтому даже самые современные инструменты на борту марсоходов не могут окончательно подтвердить происхождение таких находок.
В прошлом году Ники Фокс, ассоциированный администратор по науке в NASA, заявила: "Это открытие нашего невероятного марсохода Perseverance – ближайшее, к чему мы когда-либо подходили в обнаружении древней жизни на Марсе".
Новый подход к старой проблеме
Группа исследователей предложила альтернативную методику, результаты которой опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Ее суть заключается в анализе не отдельных биомаркеров, а общей структуры химического состава образца. Вместо попыток найти конкретную "молекулу жизни" ученые предлагают оценивать статистическое распределение органических соединений и выявлять закономерности, характерные для биологических систем.
Ведущий автор исследования Гидеон Йоффе из Weizmann Institute of Science пояснил: "Астробиология – это по сути криминалистическая наука. Мы пытаемся восстановить процессы по неполным следам, часто имея очень ограниченные данные, собранные во время чрезвычайно дорогих и редких миссий".
Чем жизнь отличается от неживой химии?
Для проверки гипотезы команда сравнила широкий спектр материалов: биологические образцы, ископаемые остатки, океанические осадки, метеориты, астероидный материал и лабораторные симуляции ранней Земли и космической химии.
Особое внимание уделили аминокислотам – строительным блокам белков – и жирным кислотам, формирующим клеточные мембраны.
Результаты показали четкую статистическую границу между живыми и неживыми системами. Биологические образцы содержали более широкий, более сбалансированный и упорядоченный набор аминокислот. Это объясняется тем, что живые клетки активно синтезируют различные соединения для выполнения конкретных функций.
В то же время абиотические образцы демонстрировали более простой и менее разнообразный состав, в котором доминировали несколько базовых молекул. Интересно, что загрязненные метеориты смещались ближе к "биологической" группе, что свидетельствует о заметном влиянии даже незначительного биологического вмешательства на химический паттерн.
Может ли космическая радиация стереть следы жизни?
Этот вопрос был одним из ключевых. Исследователи смоделировали условия на поверхностных ледяных слоях Europa – спутника Юпитера, который считается одним из самых перспективных кандидатов для поиска внеземной жизни.
Как пишет журнал Nature, эксперименты показали, что даже после значительных повреждений, вызванных радиацией, статистическая "подпись" биологического происхождения часто сохранялась. В то же время образцы, подвергшихся сильному нагреву, длительного старения или мощного облучения, постепенно теряли молекулярное многообразие и становились похожими на неживую материю.
Как это поможет будущим миссиям NASA?
По словам соавтора работы Фабиана Кленнера из University of California, Riverside, современные марсоходы потенциально уже способны применить этот метод – при условии, что найдут достаточно богатый на органику образец. Еще более перспективной выглядит миссия Dragonfly, которую NASA планирует отправить на спутник Сатурна Titan в середине 2030-х годов.
Аппарат будет иметь масс-спектрометр, способный анализировать органические молекулы с высокой точностью. Кленнер отметил: "Dragonfly – особенно интересный случай. Если он сможет различать органические молекулы и их относительную концентрацию, я очень хотел бы увидеть применение нашего подхода к этим данным".
Новый статистический метод вряд ли станет универсальным ответом на вопрос о существовании инопланетной жизни. Однако он может стать важным инструментом, который поможет существенно сузить пространство для сомнений там, где традиционные методы оставляют слишком много неопределенности.