В поиске жизни на Марсе приняли участие ученицы католической школы
Ученицы школы при монастыре Святого Бернарда в Уэстклифф-он-Си, Эссекс, помогали ученым из Музея естественной истории и Университетского колледжа Лондона поставить эксперимент, который позволил понять, какие доказательства могла оставить на Марсе древняя жизнь.
Результаты исследования опубликованы в журнале Research Notes AAS. Среди соавторов работы указаны и юные ученые.
Биосигнатуры на Марсе
С 1990-х годов шесть марсоходов успешно приземлились на поверхности Марса, Многие из этих миссий пытались ответить на главный вопрос: существовала ли когда-нибудь жизнь на Марсе?
Хотя человек не выжил бы на поверхности Марса, на Земле обитает множество микробов, для которых сухая богатая углекислым газом атмосфера может оказаться очень гостеприимной.
Есть надежда, что марсианская жизнь, если она когда-либо существовала, оставила после себя некоторые следы в виде физических или химических маркеров. Это так называемые биосигнатуры. Но идентифицировать эти признаки непросто. Их могли скрыть или разрушить и высокий уровень радиации, и экстремальные температуры и марсианская суровая погода.
Исследователи решили узнать, какие контрольные признаки остаются после разрушения биосигнатур. Команду особенно интересовало влияние гипса на эти признаки.
На Земле этот минерал встречается в высохших озерах, и было высказано предположение, что на Марсе минерал мог сохранить органические молекулы жизни, которая могла бы существовать в воде. Но с этим есть проблемы.
«Хотя гипс может хорошо сохранять органику, он также может затруднить ее поиск», — объясняет соавтор работы Коннор Баллард. — «При работе в инфракрасном диапазоне проблема заключается в том, что многие основные характеристики гипса обладают свойствами поглощения, которые затемняют органические пики в спектре».
В сотрудничестве с ученицами команда решила смоделировать, как могут выглядеть признаки древней жизни на Красной планете.
Лети высоко
При моделировании марсианских биосигнатур, команда столкнулась с двумя задачами: найти аналог марсианской жизни и смоделировать марсианские условия.
Если жизнь существовала на Марсе, считается, что она могла существовать в форме микробных матов. Это сообщество бактерий и других микробов, которые являются древнейшими свидетельствами существования жизни на Земле. Поэтому ученые небезосновательно предположили, что жизнь на Марсе могла пойти по тому же пути.
Ученые работали образцы микробных матов из коллекции Музея естественной истории. «Я работала с микробными матами, собранными во время экспедиции "Дискавери", возглавляемой полярным исследователем Робертом Фальконом Скоттом в начале 1900-х годов», — говорит соавтор работы Луиза Престон. — «Эти маты хорошо сохранились и, несмотря на свой возраст, все еще имеют сильные биосигнатуры».
Когда ученые нашли образец «марсианской жизни» команде нужно было смоделировать условия Марса. Чтобы решить эту проблему, они обратились к компании Thales Alenia Space, которая с 2014 года запускает метеозонды, доставляющие школьные научные эксперименты на край космоса.
Предполагалось, что если доставить микробные маты на край космоса, они окажутся в условиях, аналогичных тем, что встречаются на Красной планете.
К запуску воздушный шар готовили школьницы. Они смешали мельчайшие образцы микробного мата с гипсом в различных пропорциях и запечатали в пластиковые контейнеры. Половина из них осталась на Земле в качестве контрольной, а остальные поднялись на высоту около 30 километров над Землей, а потом спустились обратно на парашюте.
Возвращенные образцы были просканированы с помощью инфракрасной спектроскопии — метода, позволяющего определить состав образца по тому, как он поглощает инфракрасное излучение.
Сканирование контрольных образцов показало, что более высокие уровни гипса в смеси скрывают биосигнатуры в микробном мате — никаких признаков жизни увидеть не удалось. А вот у образцов, долетевших до края космоса, картина была иной. Воздействие большой высоты привело к высыханию гипса, и некоторые биосигнатуры микробного мата были видны при сканировании.
Это говорит о том, что марсоходы на Марсе, оснащенные инфракрасными спектрометрами, например, Perseverance, вполне могут обнаруживать биосигнатуры, сохраненные в гипсе.
Ученые считают, что будущие эксперименты покажут, как другие минералы влияют на обнаружение биосигнатур, и позволят исследователям найти оптимальный вариант минерала, в котором лучше всего видны биосигнатуры. Ученицы школы Святого Бернара готовы продолжать работу над этой захватывающей темой.