От една страна, планетата е пустош, където температурите през зимата падат до -153º C, а атмосферата – такава, каквато е – е само 1% от плътността на земната и се състои главно от въглероден диоксид. От друга страна, Червената планета не винаги е била такава пустиня.
През първия милиард години от живота си, продължаващ вече 4,5 милиарда години, той е бил залят от океани и морета и защитен от дебела въздушна покривка. В крайна сметка обаче магнитното му поле се е изключило, позволявайки на слънчевия вятър да отнеме атмосферата и водата да изчезне в космоса.
Но този първи милиард години е предложил на Марс достатъчно време, за да подготви поне микробния живот, като някои от низшите организми може да са загинали и да са оставили химически следи на повърхността – или дори да са се оттеглили под повърхността, за да продължат да процъфтяват в дълбоки, топли водоносни хоризонти.
Сега, ново проучване, обявено от НАСА и публикувано на 18 януари в Proceedings of the National Academy of Sciences, предполага, че някои от тези задържани повърхностни маркери на древен живот може да са били открити – всъщност да лежат на видно място.
Новото изследване, водено от геолога Кристофър Хаус от щатския университет в Пенсилвания, се основава на информация събрана от марсохода Curiosity на НАСА, който е прекарал последните девет години и половина в кратера Гейл на Марс, изучавайки неговите скали и повърхностни седименти в търсене на улики към геоложката и биологична история на планетата.
В първата част от изследването на Хаус, роувърът използва бордовата си бормашина за събиране на проби от скали и почва на 24 различни места около кратера Гейл. След това пробите се прехвърлят в лабораторна пещ в тялото на роувъра и се нагряват до около 850º C. След това лазерен спектрометър започна работа, анализирайки химията на изпарените проби – търсейки специално въглерод, елементарния гръбнак на целия живот, какъвто го познаваме.
Наистина откриват много въглерод – нещо което се очакваше. Изненадата обаче беше точно кой тип.
Въглеродът се предлага в два основни изотопа: въглерод-13, с шест протона и седем неутрона; и въглерод-12, с шест протона и шест неутрона. Въглерод-13 не играе добре с биологията; по-тежката му структура създава по-здрави молекулярни връзки, които не позволяват пъргавото свързване, отделяне и рекомбиниране, които правят възможни биологичните процеси и точно обратното е с въглерод-12. Колкото повече въглерод-12 откриете в марсианска проба, толкова по-голяма е възможността да гледате артефакт от ранния живот.
И Curiosity откри много от него: близо половината от пробите, изследвани от марсохода, имат значително по-високи нива на въглерод-12, отколкото учените обикновено откриват в марсианските метеорити или в марсианската атмосфера.
Хаус и колегите му дават интригуващо биологично обяснение за своите открития: древните марсиански микроби, растящи в и под почвата, биха предпочели да грабнат наличния въглерод-12 пред въглерод-13, метаболизирайки изотопа и произвеждайки метан като страничен продукт. Метанът се издига в атмосферата, където се разгражда от ултравиолетова светлина, а въглерод-12 се утаява обратно като прах на повърхността. Допълнителна подкрепа към тази идея беше, че пробите са събрани в относително планинската част на кратера Гейл – който би бил над древното водно ниво и е бил силно изложен на утаяването на въглерод-12.
„Големите количества въглерод-12, наблюдавани [на Марс], се намират на Земята в биологичен метан или когато биологичният метан се консумира от микроби“, пише Хаус. „В известен смисъл марсианските проби приличат на земни скали от Австралия отпреди 2,7 милиарда години, когато атмосферата ни била богата на биологичен метан.
НАСА изразява оптимизъм по отношение на констатациите. „Намираме неща на Марс, които са примамливо интересни“, каза в изявление Пол Махафи, наскоро пенсиониран член на научния екип на Curiosity. „Но наистина ще ни трябват повече доказателства, за да кажем, че сме идентифицирали живот на Червената планета.“
Предпазливостта на Махафи е подходяща, защото дори Хаус признава, че има други, небиологични явления, които биха могли да обяснят новите открития. От една страна, ултравиолетовата енергия от слънцето може да е причинила промени в молекулярния състав на марсианската атмосфера, произвеждайки излишни количества въглероден диоксид и въглерод-12, които след това щяха да се свалят на повърхността точно както при биологичните процеси.
„Има анализи, които предвиждат, че UV може да причини този тип фракциониране“, казва Хаус в изявление, публикувано от Penn State. „Нуждаем се обаче от повече експериментални резултати, показващи това… фракциониране, за да можем да приемем или изключим това обяснение.“
Алтернативно, и по-драматично, доказателства от метеорити показват, че на около 100 милиона години, Слънчевата система преминава през междузвезден облак, който е богат на множество елементи, включително и на по-лекия въглерод-12. На теория този въглерод би могъл да вали върху Марс и да обясни новите открития.
Проблемът с този сценарий е, че облакът би довел до глобално охлаждане, което от своя страна би довело до заледяване в кратера Гейл – признаци за което не са открити. „Все още не сме виждали значими доказателства за ледник в кратера Гейл“, казва Хаус.
Междувременно марсоходът Curiosity ще продължи своите проучвания, като не само ще анализира повече от повърхността на Марс, но и ще подуши за метанови струи, за които е известно, че се отделят периодично от повърхността на Марс, и ще ги проверява за издайническия въглерод. Това би било нещо като находка за златен стандарт – вероятно показваща не само древен, но и съществуващ живот.
„Ако трябваше да открием достатъчно голям шлейф“, казва Хаус, „резултатът може да съвпадне с въглерода на древната повърхност, което предполага, че същите микроби все още обитават подземната повърхност“. С изключение на това приключено откритие, Хаус запазва своята преценка. „И трите предложени обяснения отговарят на данните, с които разполагаме“, казва той. „Ние сме предпазливи с нашите интерпретации тук, но това е правилният подход, когато изучаваме друг свят като Марс.“
