Потенциальные биосигнатуры обнаружены в древнем марсианском озере

Новое исследование указывает на обитаемое прошлое и следы древних микробных процессов на Марсе. Работа под руководством NASA с ключевым анализом от Имперского колледжа Лондона выявила в марсианских породах ряд минералов и органического вещества, которые свидетельствуют об истории обитаемых условий и потенциальных биологических процессов на Красной планете.

Международная команда, включая исследователей из Департамента наук о Земле и инженерии (ESE) Имперского колледжа, предполагает, что эти геологические особенности в формации «Яркий ангел» в кратере Езеро тесно связаны с органическим углеродом и могут быть убедительной потенциальной биосигнатурой прошлой жизни.

Профессор Санджив Гупта, профессор наук о Земле в ESE, сказал: «Это очень захватывающее открытие потенциальной биосигнатуры, но оно не означает, что мы обнаружили жизнь на Марсе. Теперь нам нужно проанализировать этот образец породы на Земле, чтобы по-настоящему подтвердить, были ли вовлечены биологические процессы или нет».

Многообещающие признаки

Марсоход Perseverance миссии NASA «Марс-2020» исследует 45-километровый кратер Езеро с 2021 года. Это место было выбрано, поскольку здесь когда-то находилось огромное озеро и речная дельта — среды, считающиеся главными целями в поисках признаков прошлой жизни. Его ключевая цель — собрать и сохранить первый набор отобранных образцов горных пород и грунта для доставки на Землю.

Новое исследование, опубликованное в Nature, фокусируется на светлом обнажении пород в кратере, названном «Яркий ангел», расположенном в древней речной долине, которая питала озеро Езеро.

Проезжая через долину Неретва-Валлис, Perseverance обнаружил мощную толщу тонкозернистых аргиллитов и глинистых конгломератов. Здесь был проведен детальный анализ этих пород с помощью инструментов PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) и SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals).

Неожиданное озеро

Сопоставляя типы и распределение различных осадочных пород в «Ярком ангеле», исследователи ESE смогли реконструировать среду, в которой откладывались эти аргиллиты.

Их анализ выявил ряд осадочных структур и текстур, указывающих на среду береговой линии и дна озера, включая состав, богатый такими минералами, как кремнезем и глины. Это противоречит речному сценарию, где быстро движущаяся вода уносила бы эти мелкие частицы.

Это привело к неожиданному выводу: они обнаружили озерные отложения на дне речной долины.

Соавтор Алекс Джонс, исследователь Ph.D. в ESE, сказал: «Это необычно, но очень интригующе, поскольку мы не ожидали найти такие отложения в Неретва-Валлис. Наша работа указывает на прошлую низкоэнергетическую озерную среду — и это именно та обитаемая среда, которую мы искали в этой миссии».

Это открытие может указывать на период в истории кратера Езеро, когда сама долина была затоплена, что привело к образованию этого потенциально обитаемого озера.

Убедительный контекст

Определив сценарий озёрной среды, научная команда Perseverance обратила внимание на сами аргиллиты. Именно внутри этих пород они обнаружили группу крошечных конкреций и реакционных фронтов. Химический анализ показал, что эти миллиметровые структуры сильно обогащены минералами железо-фосфата и железо-сульфида (вероятно, вивианитом и грейгитом).

Похоже, они образовались в результате редокс-реакций с участием органического углерода — процесса, который мог быть обусловлен как абиотической, так и, что интересно, биологической химией. Это создало предпосылки для последующих реакций.

Поскольку эти ингредиенты повторяют побочные продукты микробного метаболизма, наблюдаемые на Земле, это можно считать убедительной потенциальной биосигнатурой, повышающей вероятность существования в прошлом микробной жизни на Марсе.

Вопрос для земных лабораторий

Единственный способ определить истинное происхождение этих структур — доставить образцы на Землю. Эта возможность зависит от будущих миссий по сбору образцов с поверхности Марса.

Perseverance уже пробурил и закэшировал керн из обнажения «Яркий ангел» под названием «Сапфировый каньон». Этот и другие образцы ждут миссии Mars Sample Return — совместного проекта NASA и ESA, целью которого является доставка их на Землю в 2030-х годах.

В земных лабораториях образцы, подобные «Сапфировому каньону», будут проанализированы приборами, гораздо более чувствительными, чем те, что есть на марсоходе. Только тогда мы определим точное происхождение этих особенностей и являются ли они результатом уникальной абиотической химии или свидетельством прошлой микробной жизни на Марсе.

«Эта работа — впечатляющее международное усилие, демонстрирующее силу сотрудничества и передовой робототехники в исследовании планет», — сказал профессор Гупта.

Мэтью Кук, глава отдела исследования космоса Космического агентства Великобритании, сказал: «Это захватывающее открытие представляет собой значительный шаг вперед в нашем понимании Марса и потенциала древней жизни за пределами Земли. Химические сигнатуры, идентифицированные в этих марсианских породах, впервые потенциально отражают биологические процессы, которые мы наблюдаем на Земле, и предоставляют более убедительные доказательства того, что Марс мог когда-то иметь условия, необходимые для микробной жизни».