Обнаруженные марсианские опалы могут иметь органическое происхождение

Если однажды мы и найдем доказательство существования в прошлом жизни на Марсе, то, скорее всего, эти доказательства будут представлены в виде биосигнатур – отпечатков, которые могли бы быть оставлены только живыми организмами. Убедительных доказательств пока не нашли, однако последний анализ кремнеземных минералов, обнаруженных марсоходом NASA «Спирит», ставит нас на один шаг ближе. Дело в том, что найденные минералы очень похожи на те отложения, которые формируются под воздействием микробной жизни на Земле. Благодаря этому находку уже окрестили «потенциальной биосигнатурой».

Чтобы внести ясность: открытие NASA совсем не означает обнаружение жизни на Марсе. Оно означает, что мы, возможно, нашли доказательство существования жизни на Красной планете в прошлом. Что, в свою очередь, радует не меньше.

В статье, опубликованной на прошлой неделе в журнале Nature Communications, описывается новая возможность существования жизни на Марсе в прошлом. В статье ученые проводят сравнение между опаловидным кремнеземом, найденным в марсианском кратере Гусева, и опаловидным кремнеземом в долине гейзеров Эль Татио (El Tatio), что в Чили. Опаловидный кремнезем, минерал причудливой формы, покрытый узелковыми утолщениями с нехваткой кристаллической структуры, был впервые обнаружен на Марсе ровером «Спирит» в 2007 году. На тот момент ученые посчитали, что его наличие могло являться доказательством гидротермальной или вулканической активности на Красной планете.

Опаловидный кремнезем из долины гейзеров Эль Татио

«На самом деле этот опаловидный кремнезем может формироваться разными способами», — объясняет ученый-планетолог Стив Рафф из Университета штата Аризона, являющийся руководителем нового исследования.

«Он может образовываться возле горячих источников или гейзеров, или в фумаролах — горячих источниках вулканического происхождения», — добавляет исследователь.

Рафф и его коллеги изначально предположили, что обнаруженные «Спиритом» отложения опаловидного кремнезема сформировались миллиарды лет назад из базальтовой породы, которая в свою очередь подверглась выщелачиванию серной кислотой фумаролов. Однако после более детального анализа информации, собранной «Спиритом», ученые стали больше склоняться к другой версии: источником опаловидного кремнезема могут являться горячие и богатые минералами воды. После того как марсоход «Спирит» застрял в песке в 2009 году и вышел из строя в 2010-м, проверить вероятность такой теории не представлялось возможным.

Сравнение структуры опаловидного кремнезема, обнаруженного на Марсе (изображения слева) и в долине Эль Татио (изображения справа) при разном уровне приближения: a-b — масштаб 10 см; c-d — масштаб 5 сантиметров; e-f — масштаб 1 см

Идея для нового исследования к Раффу пришла еще несколько лет назад. Читая научную статью о вулканологии, он столкнулся с упоминанием Эль Татио – обширной чилийской геотермальной системы, располагающейся на высоте 4200 метров над уровнем моря, чьи горячие источники и гейзерные каналы содержат отложения опаловидного кремнезема. Позже ученого удивило, насколько отложения из Эль Татио похожи на те, которые были обнаружены в кратере Гусева на Марсе. Удивление в первую очередь было вызвано тем, что Марс в нынешнем состоянии является очень холодной пустыней.

Чтобы больше узнать о том, как опаловидный кремнезем формируется на Земле, Рафф и его коллега Джек Фармер лично отправились в Эль Татио для изучения окружающей среды и сбора образцов для спектрального анализа. Ученые выяснили, что минералы Эль Татио чаще всего образуются в неглубоких геотермальных источниках. Кроме того, в них имеются признаки наличия микробной жизни. И что более важно, они похожи на те отложения, что были обнаружены на Марсе.

Если более детально, характерной особенностью обнаруженных отложений опаловидного кремнезема на Марсе являются асимметричные комочки минеральных уплотнений, похожих на пальцы. На Земле, как уже отмечалось выше, такая особенность тоже встречается. Дело в том, что эти комочки формируются благодаря липкому слою микробов, называемому биопленкой. Таким образом микроорганизмы пытаются защитить себя от высоких температур, покрывая себя оболочкой из силикатных минералов и фактически самостоятельно себя погребая.

«Сейчас мы, конечно, не можем сказать, что этот процесс происходил пассивно. Обычно эти микробы появляются на мелководье, а затем поселяются на уплотнительных узелках опаловидного кремнезема. Слои этих уплотнений со временем увеличиваются, фактически запечатывая находящиеся на них микроорганизмы», — говорит Рафф.

Получив все необходимые данные, ученые пришли к интригующему предположению: если опаловидный кремнезем на Марсе сформировался в аналогичных окружающих условиях, состоит из того же материала и имеет ту же форму – означает ли это, что он образовался аналогичным земному кремнезему образом?

Дать точный ответ на этот вопрос мы не сможем до тех пор, пока не отправим к кратеру Гусева новый марсоход, соберем образцы и привезем их на Землю для анализа и исследования. В 2020 году NASA планирует высадить на Марс новый марсоход, который заменит «Кьюриосити», однако место посадки для новой автономной марсианской научной лаборатории еще не выбрано. Однако если ученые смогут доказать, что отложения кремнезема на Марсе и Земле имеют структурные совпадения, то это станет прямым доказательством наличия на Красной планете настоящих биосигнатур.

А возможно, и нет.

«По моему мнению, эти отложения могут являться следствием абиотических реакций и лишь отчасти биосигнатурами», — комментирует Рокко Манчинелли, астробиолог Исследовательского центра имени Эймса аэрокосмического агентства NASA, не принимавший участие в описываемом сегодня исследовании.

Как бы там ни было, эти отложения вызывают большой интерес.