Hi-Tech

Йеллоустоун расскажет, как найти жизнь на Марсе

Сейчас Эндрю Гангидин пишет докторскую и работает с профессором геологии Эндрю Чая над маркером для древней бактериальной жизни на Марсе. Студент-геолог из Университета Цинциннати помогает NASA определить, может ли на других планетах существовать жизнь. «Мы пытаемся ответить на вопрос: насколько редка жизнь во Вселенной», говорит Гангидин. Это исследование может помочь ученым найти ответ на одну из самых старых и глубоких загадок нашей галактики.

Среди прочих целей, этот марсоход будет искать признаки когда-то существовавшей на Красной планете жизни. Чая состоит в консультативном совете NASA, который определяет, куда именно на Марсе отправлять следующий марсоход с дистанционным управлением. Консультативный совет сузил список подходящих мест для приземления до трех и порекомендует финалиста до конца этого года.

За последние несколько лет он успел поработать в гейзерных бассейнах Йеллоустоунского заповедника, пытаясь определить, какие элементы ассоциируются с бактериями, которые живут в этих геотермальных бассейнах. Сам Гангидин изучает микробную жизнь в кремниевых горячих источниках, чтобы определить несколько полезных индикаторов жизни на Марсе.

Некоторые считают, что на Марсе должна быть жизнь», говорит Гангидин. «Мы хотим оставаться объективными. И у каждой стороны есть хорошие шансы оказаться правой. «Другие считают, что жизни на Марсе точно нет. Поэтому, если мы отправимся на Марс и не найдем ничего, провала миссии не будет». У обеих есть веские аргументы.

Гангидин представил свою работу 25 апреля на Второй международной конференции, посвященной возврату образцов с Марса, в Берлине, Германия.

Во всяком случае не на сухой поверхности планеты. Сегодня мы знаем, что жизнь на Марсе существовать не может. Солнечная радиация расщепила большую часть воды на поверхности на элементарные частицы примерно 3 миллиарда лет назад, когда Красная планета потеряла большую часть своего защитного магнитного поля.

Ученые, однако, обсуждают, может ли жизнь существовать где-нибудь глубоко под землей, среди водяных карманов, заточенных возле геотермальных районов, похожих на гейзеры Йеллоустоуна.

Если на Марсе когда-то и была жизнь, возможно, она была уничтожена вместе со всей атмосферой, унесенной солнечным ветром, говорит Чая. Найти доказательства жизни на Марсе поразительно сложно. Гангидин говорит, что хорошая новость в том, что похожие ископаемые останки ранней бактериальной жизни, которая существовала 3,5 миллиарда лет назад, уже находили на Земле. Поэтому ученые NASA должны быть готовы к поиску ископаемых останков бактериальной жизни, которая могла существовать в те времена. А значит, возможно, найдут и на Марсе.

У нас есть доказательства того, что это происходит на протяжении геологического времени», говорит ученый. «Мы можем взглянуть на жизнь, сохранившуюся в этих силикатных отложениях сегодня. Что происходит с самими микробами? «Что нам нужно, так это поймать окаменение в процессе. Что происходит со следами элементов, которые сопровождают их при жизни?».

Гангидину и его коллегам нужно разрешение на сбор образцов на задворках парка. Чтобы пролить свет на древнюю жизнь на Марсе, геологи ищут горячие источники вроде тех, что имеются в первом национальном парке Америки. В 2017 году в Йеллоустоуне умер турист, упав в один из кипящих бассейнов. Но исследование гейзерных бассейнов само по себе может быть сложным и опасным.

«На дне горячих источников полно черепов бизонов и других животных, которым не повезло подойти слишком близко». «Источник запросто снимет плоть с ваших костей», говорит Гангидин.

Он осторожно прокладывает путь через кальдеру. В команде Гангидина опытный ученый Джефф Хэвиг, работающий в Университете Миннесоты. Иногда они видят, как из лунки, пробитой бизоньим копытом, поднимается парящий газ.

По неосторожности можно провалиться в грязь по колено. Работа геологов приводит их к «дрожащим болотам», тонкому слою торфа и травы, покрывающих глубокий ил.

Но я был недалеко от остальных. «К счастью, здесь не слишком жарко. Нам приходится быть крайне осторожными». Почва может быстро измениться.

Они также должны быть осторожными, чтобы не слишком долго ходить возле парящих отверстий, потому что смесь газов вроде углекислого, сероводорода и метана может и удушить человека. Кипящая кислота и лавообразный ил — не единственные опасности, подстерегающие исследователей гейзерных бассейнов.

Но как это напоминает фантастическое исследование неведомой планеты.

Впрочем, поднимающийся от земли газ накапливается даже в чистом воздухе.

Они связываются с гемоглобином, который переносит кислород по вашему телу. «Эти горячие источники испускают много газов, которыми вам не захочется дышать. «Поэтому мы пытаемся распланировать каждый день полевых работ, стараясь не работать больше трех дней кряду. Вдохните их побольше — и почувствуете усталость», говорит Гангидин. Тяжело думать, тяжело двигаться». Четыре дня — и вы почувствуете себя зомби.

Как геолог Гангидин исследует ископаемые окаменелости, которые остались после этой одноклеточной жизни. Изучая биологию в университете, Гангидин работает с профессором биологии Деннисом Гроганом, который помогает исследовать микробную жизнь — конкретно экстремофилов — которая существует даже в такой недружелюбной среде, как кислотные или щелочные горячие источники Йеллоустоуна.

«Оказавшись на поверхности планеты, они не кристаллизуются и никак не меняются. «Горячие источники оставляют силикатные отложения, которые прекрасно сохраняют жизнь», говорит Гангидин. Такие образцы должны быть достаточно хорошо сохранены, когда мы их найдем».

Бактериальные нити в образцах, взятых в верхней части гейзера, насыщенны цветом. В геологической лаборатории профессора Чая Гангидин вглядывается через микроскоп в слайды, которые он подготовил из кремниевых срезов Йеллоустоуна, которые он добыл в коническом гейзере. Поэтому, чтобы получить больше сведений об этой простейшей форме жизни, Гангидайн анализирует бактериальные образцы при помощи масс-спектрометра вторичных ионов. Но более старые образцы, некоторым из которых тысячи лет, бесцветные, даже если сохраняют свою форму. Анализ окрашивает элементы в разные цвета: насыщенный желтый, красный и зеленый — это хром или галлий, которые обыкновенно ассоциируются с бактериальной жизнью.

Если Гангидин найдет корреляцию между концентрациями и пространственными распределениями конкретных элементов и бактерий, она может послужить биосигнатурой, которую ученые смогут использовать для идентификации прошлой жизни на Марсе.

Но, изучая эти окаменевшие образцы бактерий, мы обнаружили нечто любопытное. «Причина, по которой мы выбрали галлий, в том, что обычно он не ассоциируется с жизнью. По всей видимости, бактерии хранят определенные элементы выборочно, вопреки тому, что вы ожидаете найти в породе».

Гангидин работает с учеными из Австралии, где находятся древнейшие окаменелости бактерий, датирующиеся 3,5 миллиардами лет.

«Она есть у этих относительно молодых образцов. «Если я захочу создать биосигнатуру, я должен быть уверен, что она сохранится со временем», говорит Гангидин. Это еще предстоит выяснить». Но будет ли она и у древних тоже?

Если перенасытить воду кремнеземом, он осядет, как и в природе. Гангидин также планирует построить искусственный горячий источник в лабораторном аквариуме, используя аналогичные элементы, обнаруженные в гейзерах. Затем можно добавить следовые химические вещества, связанные с жизнью, и изучить, что происходит в миниатюрном мире, в котором нет жизни.

«Мы были удивлены, увидев галлий. «Чтобы доказать, что мы нашли биосигнатуру, нам нужно доказать, что такая биосигнатура не проявится без жизни», говорит он. Он ассоциируется с кремнеземом возле бактерий, но не находится внутри бактерий».

Сам ровер пока запланирован к запуску в июле-августе 2020 года, а на Марс прибудет семью месяцами позже. Консультативный комитет NASA соберется в октябре, чтобы решить, в какое место на Марсе предпочтительнее направить марсоход.

Поэтому может быть так, что за много лет до этого геологи вроде Чаи и Гангидина будут знать, как правильно искать жизнь на Марсе. Марсоход будет собирать образцы в запечатанные контейнеры, чтобы позже отправить на Землю. Помощь в оформлении вопроса, на который ты никогда не узнаешь ответ, всегда было одним из самых решительных действий в науки.

Люди, работающие над этими проектами сейчас, могут никогда не увидеть результатов. «Мне нравится в миссиях NASA долговременное планирование и мышление. Но они готовы работать, потому что вопрос очень интересный».

Даже наоборот. Миссия на Марс 2020 года не будет провальной, если ученые не найдут признаков жизни.

Но если мы не найдем жизнь в местах, которые будут идеально подходить для нее, тогда жизнь будет довольно редким событием». «Если мы ее найдем, мы сможем сказать, что жизнь не такая уж редкость на планетах.

И первым вопросом будет: как марсианская жизнь отличается от земной? Если же NASA действительно найдем признаки жизни на Марсе, это будет означать, что зарождение жизни из первичного бульона вовсе не такое уж и необычное явление. Какой общий предок?

«Возможно, мы все марсиане», говорит Чая.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть