Согласно новому лабораторному эксперименту НАСА, марсоходам, возможно, придется копать около 6,6 футов (два метра) или более под марсианской поверхностью, чтобы найти признаки древней жизни, потому что ионизирующее излучение из космоса относительно быстро разрушает небольшие молекулы, такие как аминокислоты.
Аминокислоты могут быть созданы жизнью и небиологической химией. Однако обнаружение определенных аминокислот на Марсе может рассматриваться как потенциальный признак древней марсианской жизни, потому что они широко используются земной жизнью в качестве компонента для построения белков. Белки необходимы для жизни, поскольку они используются для производства ферментов, которые ускоряют или регулируют химические реакции, а также для создания структур.
«Наши результаты показывают, что аминокислоты разрушаются космическими лучами в марсианских поверхностных породах и реголите гораздо быстрее, чем считалось ранее», — сказал Александр Павлов из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Текущие миссии марсохода ведут бурение примерно до двух дюймов (около пяти сантиметров). На таких глубинах потребуется всего 20 миллионов лет, чтобы полностью разрушить аминокислоты. Добавление перхлоратов и воды еще больше увеличивает скорость разрушения аминокислот. » Период в 20 миллионов лет — относительно короткий промежуток времени, потому что ученые ищут доказательства древней жизни на поверхности, которая могла существовать миллиарды лет назад, когда Марс был больше похож на Землю.
Этот результат предлагает новую стратегию поиска для миссий, которые ограничиваются отбором проб на малых глубинах. «Миссии с неглубоким бурением должны искать недавно открытые обнажения — например, недавние микрократеры возрастом менее 10 миллионов лет или материал, выброшенный из таких кратеров», — сказал Павлов, ведущий автор статьи об этом исследовании, опубликованной 24 июня в Astrobiology.
Космические лучи — это высокоэнергетические частицы (в основном протоны и ионы гелия), генерируемые мощными событиями на Солнце и в глубоком космосе, такими как солнечные вспышки и взрывающиеся звезды. Они могут разлагать или разрушать органические молекулы, когда проникают на ярды (метры) в твердую породу, ионизируя и уничтожая все на своем пути.
Плотная атмосфера Земли и глобальное магнитное поле защищают поверхность от большинства космических лучей . В юности Марс тоже имел эти черты, но с возрастом утратил эту защиту. Однако есть свидетельства того, что миллиарды лет назад более плотная атмосфера позволяла жидкой воде сохраняться на поверхности Красной планеты. Поскольку жидкая вода необходима для жизни, ученые хотят знать, возникла ли жизнь на Марсе, и ищут доказательства древней марсианской жизни, исследуя марсианские породы на наличие органических молекул, таких как аминокислоты.
Команда смешала несколько типов аминокислот с кремнеземом, гидратированным кремнеземом или кремнеземом и перхлоратом, чтобы имитировать условия марсианского грунта, и запечатала образцы в пробирках в условиях вакуума, чтобы имитировать разреженный марсианский воздух. Некоторые образцы хранились при комнатной температуре, самой высокой из когда-либо существовавших на поверхности Марса, в то время как другие были охлаждены до более типичной температуры минус 67 градусов по Фаренгейту (минус 55 градусов по Цельсию). Образцы были подвергнуты воздействию гамма-излучения разного уровня — типа высокоэнергетического света — для имитации доз космических лучей, которые были получены примерно за 80 миллионов лет воздействия на марсианские поверхностные породы.
Это первый эксперимент, в котором аминокислоты смешиваются с имитацией марсианской почвы. Предыдущие эксперименты проверяли гамма-излучение на образцах чистых аминокислот, но маловероятно найти большой кластер одной аминокислоты в породе возрастом в миллиард лет.
«Наша работа является первым всесторонним исследованием, в котором изучалось разрушение (радиолиз) широкого спектра аминокислот при различных факторах, связанных с Марсом (температура, содержание воды, содержание перхлоратов), и сравнивались скорости радиолиза», — сказал он. Павлов. «Оказывается, добавление силикатов и особенно силикатов с перхлоратами сильно увеличивает скорость разрушения аминокислот».
Хотя аминокислоты еще не были обнаружены на Марсе, они были обнаружены в метеоритах, в том числе в одном из марсианских. «Мы идентифицировали несколько аминокислот с прямой цепью в антарктическом марсианском метеорите RBT 04262 в Астробиологической аналитической лаборатории в Годдарде, которые, по нашему мнению, произошли на Марсе (не загрязнение земной биологией), хотя механизм образования этих аминокислот в RBT 04262 остается неясным», — сказал Дэнни Главин, соавтор статьи в NASA Goddard. «Поскольку метеориты с Марса обычно выбрасываются с глубины не менее 3,3 фута (один метр) и более, возможно, аминокислоты в RBT 04262 были защищены от космического излучения».
Органические вещества были обнаружены на Марсе марсоходами Curiosity и Perseverance НАСА; однако это не окончательный признак жизни, поскольку он мог быть создан небиологической химией. Кроме того, результаты эксперимента подразумевают, что вполне вероятно, что органический материал, наблюдаемый этими марсоходами, был изменен с течением времени под действием радиации и, следовательно, не таким, каким он был при формировании.
