Поколіннями багато хто мріяв про день, коли можна було б ступити на Марс - ака. Планета Земля-Близнюк. І за останні кілька років багато орбітальних, землевласників і гребенів виявили свідчення минулої води на Марсі, не кажучи вже про можливість того, що вода все ще існує під землею. Ці висновки спричинили бажання відправити на Марс екіпажні місії, не кажучи вже про пропозиції створити там колонію.
Однак цей ентузіазм може здатися трохи помилковим, якщо врахувати всі виклики, які постає перед марсіанським середовищем. Крім того, що вона дуже холодна і піддається великій радіації, поверхня Марса сьогодні також надзвичайно суха. Згідно з новим дослідженням, проведеним дослідниками Центру досліджень Еймса НАСА, грунт Марсія приблизно в 1000 разів сухіший, ніж деякі з найсухіших регіонів Землі.
Дослідження під назвою "Обмеження метаболічної активності мікроорганізмів у поверхневих ґрунтах атаками, отриманих від вогнетривких біомаркерів: наслідки для марсіанських властивостей та виявлення біомаркерів", нещодавно з’явився в журналі Астробіологія. Дослідження проводили члени Науково-дослідного центру НАСА Еймс і включали в себе дослідників з Інституту технологій Джорджії, Центру Карла Сагана в Інституті SETI, Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), Центру космічних польотів NASA Goddard та Массачусетса. Інститут технологій.
Заради свого дослідження дослідницька група прагнула встановити, чи можуть мікроорганізми вижити при типових умовах, присутніх на Марсі. Щоб відповісти на це питання, команда вирушила до пустелі Атакама в Чилі, смугою 1000 км (620 миль) на західному узбережжі Південної Америки. З середньою кількістю опадів всього від 1 до 3 мм (0,04 до 0,12 дюйма) на рік, пустеля Атакама відома як найсухіше неполярне місце у світі.
Однак пустеля Атакама не є рівномірно сухою і відчуває різні рівні опадів залежно від широти. З південного до північного кінця щорічна кількість опадів зміщується від кількох міліметрів дощу на рік до лише кількох міліметрів дощу на десятиліття. Таке середовище дає можливість шукати життя при зменшенні рівня опадів, тим самим дозволяючи дослідникам обмежувати життєздатність мікроорганізмів.
Саме в північному кінці пустелі (у тому, що відоме як регіон Антофагаста), де умови стають найбільш схожими на Марс. Тут середньорічна кількість опадів становить лише 1 мм на рік, що зробило її популярним напрямком для вчених, які намагаються імітувати марсіанське середовище. Окрім того, щоб побачити, чи можуть мікроби вижити в цих сухих умовах, команда також намагалася визначити, чи здатні вони до росту та розмноження.
Як розповіла Мері Бет Вільгельм - астробіолог з Інституту технологій Джорджії, Наукового центру Еймса НАСА та головний автор нового дослідження - в недавньому прес-релізі NASA:
«На Землі ми всюди знаходимо свідчення життя мікробів. Однак у екстремальних умовах важливо знати, чи мікроб спокійний і ледве вижив, чи справді живий і здоровий… Дізнавшись, чи і як мікроби залишаються живими в надзвичайно сухих регіонах Землі, ми сподіваємося краще зрозуміти, чи колись Марс мав життя мікробів і чи могло воно зберегтися до сьогодні ».
Зібравши зразки ґрунту з пустелі Атакама та повернувши їх до своєї лабораторії в Амесі, дослідницька група почала проводити тести, щоб побачити, чи виявляють їх зразки мікроорганізмів якісь ознаки маркерів стресу. Це ключовий спосіб, за яким можна показати, що життя зростає, оскільки організми, що перебувають у стані спокою (тобто ті, що тільки вижили), не виявляють ознак маркерів стресу.
Зокрема, вони шукали зміни ліпідної структури зовнішніх мембран клітин, які зазвичай стають більш жорсткими у відповідь на стрес. Вони виявили, що в менш сухих районах пустелі Атакама цей маркер напруги був присутній; але дивно, що ці самі маркери були відсутні у найсухіших районах пустелі, де мікроби були б більш напружені.
На основі цих та інших результатів команда зробила висновок про існування перехідної лінії для мікроорганізмів у таких середовищах, як пустеля Атакама. З одного боку цієї лінії, присутності хвилинної кількості води достатньо, щоб організми все ще могли рости. З іншого боку, навколишнє середовище настільки сухе, що організми можуть вижити, але не будуть рости і розмножуватися.
Команда також змогла знайти докази мікробів, які загинули в зразках ґрунту Атакама протягом принаймні 10000 років. Вони змогли визначити це, вивчивши амінокислоти мікробів, які є будівельними блоками білків, і вивчивши швидкість, з якою змінювалася їх структура. Ця знахідка була досить дивовижною, оскільки, як надзвичайно рідко, залишки давнього життя виявляються на поверхні Землі.
Зважаючи на те, що Марс у 1000 разів сухіший, ніж навіть найсухіші частини Атаками, ці результати не були обнадійливою новиною для тих, хто сподівається, що життя мікробів все ще знайдеться там. Однак той факт, що залишки минулого життя мікробів були знайдені в найсухіших районах пустелі Чилі - які існували б, коли умови були більш вологими і добре збереглися - дуже хороша новина, якщо мова йде про пошуки минулого життя на Марсі .
По суті, якби життя мікробів існувало на Марсі ще тоді, коли було тепліше, більш вологе середовище, сліди цього давнього життя все-таки могли б існувати. Як пояснив Вільгельм:
"Перш ніж вирушити на Марс, ми можемо використовувати Атакаму як природну лабораторію і, грунтуючись на наших результатах, коригувати наші очікування щодо того, що ми можемо знайти, коли потрапимо туди. Знання поверхні Марса сьогодні може бути занадто сухим, щоб життя зростало, але те, що сліди мікробів можуть тривати тисячі років, допомагає нам розробити кращі інструменти не лише для пошуку життя на поверхні планети та під нею, а для спробу та розблокування секрети свого далекого минулого ».
Надалі такі місії, як НАСА Марс 2020 Ровер буде шукати закупівлю зразків марсіанського ґрунту. Якщо запропонована НАСА «Подорож на Марс» відбудеться до 2030-х років, як було заплановано, ці зразки можна було б повернути на Землю для аналізу. Якщо пощастить, ці зразки ґрунту виявлять докази минулого життя та докажуть, що Марс колись був мешканою на планеті!
