В августе 2019 года Хлоя Фишман заползла в пещеру под самым большим действующим вулканом на планете. Вместе с учеными из НАСА и других учреждений она приехала на Гавайи, к вулкану Мауна-Лоа, чтобы изучить микроскопические формы жизни, которые могли выжить под ним, в темной и изолированной подземной среде, известной как «лавовая трубка».

Фишман спустилась на 30 футов через отверстие в земле, образовавшееся там, где обрушилась часть трубы. На ней был налобный фонарь, перчатки и наколенники. По мере того, как Фишман углублялся в темноту, она чувствовала, как температура падает. Влага в воздухе поглотила ее. Когда ее ноги коснулись пола пещеры, Фишман начал оглядываться: «Мне казалось, что я попала в другой мир», — сказала она.

С тем же успехом она могла быть на Марсе. И именно поэтому Фишман и ее коллеги приехали на Гавайи.

«Микробы, которые мы обнаружили на Гавайях, могут быть похожи на микробы, которые когда-то жили на Марсе, или даже на микробы, которые живут там сегодня», — сказал Фишман, который во время этого исследования был научным сотрудником в лаборатории Сары Стюарт Джонсон. , адъюнкт-профессор Джорджтаунского университета в Вашингтоне, округ Колумбия, Фишман в настоящее время является исследователем в Гладстоновском институте Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Фишман и ее коллеги обнаружили, что микробы процветали в лавовой трубе Мауна-Лоан даже в районах, не получавших солнечного света, что необходимо большинству живых существ на Земле для выживания. В этих темных областях микробы, вероятно, использовали химические вещества в скалах для питания.

Фишман и ее коллеги обнаружили десятки ранее неизвестных видов микробов. Они также собрали информацию об их среде обитания, которая послужит основой для стратегии сбора образцов в марсианских лавовых трубах, сообщили исследователи 17 февраля 2023 года в Журнале геофизических исследований: планеты . Марс является одним из основных направлений НАСА для поиска признаков древних или современных микроорганизмов, при этом несколько миссий находятся в стадии реализации или разрабатываются.

Изучаемая Фишман и ее коллегами лавовая трубка, расположенная на северном склоне вулкана, образовалась около 200 лет назад, что определяет ее как «молодую» по геологической шкале времени в миллиарды лет. Молодые гавайские трубки менее подвержены влиянию воды и других погодных условий, чем старые трубки, и больше напоминают марсианские лавовые трубки, какими они были миллиарды лет назад.

Когда на Марсе впервые образовались лавовые трубки, Красная планета, вероятно, была похожа на Землю, с действующими вулканами, атмосферой, более теплым климатом и проточной водой. Поскольку эти условия помогли взрастить жизнь на Земле, они могли сделать то же самое и на Марсе. Несмотря на то, что марсианская поверхность стала негостеприимной для живых существ после того, как планета сбросила свою атмосферу, остыла и высохла около 3 миллиардов лет назад, микробы могли мигрировать под землю, подозревают ученые.

Внутри гавайской лавовой трубы, освещенной фарами, стены были освещены фресками желтого, оранжевого, розового, зеленого и белого цветов. Эти материалы содержали ряд минералов, в том числе гипс и кальцит, расположенных в форме, которая напомнила Фишману грибы и попкорн. В то время как Фишман пришла в пещеру, чтобы соскоблить чешуйки, чтобы принести их в лабораторию для поиска микробной жизни , большинство ее коллег пришли изучать минералы. Работа над минералами продолжается, но она будет пересекаться с работой Фишмана, если окажется, что некоторые из минералов с большей вероятностью, чем другие, содержат микробы. Выводы, полученные в результате этого исследования, могут помочь марсоходам определить многообещающие места для поиска признаков прошлой или настоящей жизни.

«Мы идентифицировали минералы, подобные тем, которые были найдены в Мауна-Лоа на поверхности Марса и прямо под ней», — сказала Эми МакАдам, геохимик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. МакАдам является членом научной группы марсохода НАСА Curiosity, который исследует Марс, а также анализирует образцы, взятые с поверхности, в бортовой химической лаборатории.

«Даже если трудно выявить признаки жизни в марсианских минералах, мы все равно можем многое узнать из них об условиях окружающей среды на раннем Марсе и о том, были ли эти условия благоприятными для жизни или нет», — сказал МакАдам.

После недели работы в лавовой трубе Фишман принес в лабораторию Джонсона около 20 образцов размером с половину чайной ложки. Каждую из них она насыпала в пробирку, наполненную жидкостью и стеклянными шариками размером с песчинку. Устройство в лаборатории встряхнуло их, чтобы разбить образцы, тем самым выпустив клетки в жидкость. Это позволило Фишману извлечь ДНК из клеток. Секвенирование ДНК выявило генетические коды организмов.

Фишман секвенировал геномы 72 новых организмов. На данный момент она проанализировала геномы двух микробов, что позволило ей классифицировать их на основе их характеристик и добавить в глобальные базы данных.