Марсоход "Curiosity" и живой грунт Марса

Менее месяца остается до прибытия марсохода Mars Science Laboratory (MSL) "Curiosity" (Марсианская научная лаборатория "Любопытство") на Красную планету. Одной из его задач  является поиск органических молекул, наличие которых - важное свидетельство существования древней жизни

На Марсе имеется  635 000 ударных кратеров размером километри более в диаметре (Каталог университета штата Колорадо,США)

Новые исследования российско-американской группы физиков позволяют оценить шансы MSL обнаружить признаки органической жизни в марсианском грунте. Свои выводы ученые представили на 43 научной конференции "Луна и Планеты", состоявшейся 19-23 марта 2012 года в Вудланде, штат Техас и в статье для журнала Geophysical Research Letters.

Полученные данные о глубине и выборе оптимального места для поиска органических молекул наподобие тех, что составляют живые организмы, помогут новейшему разведчику Марса обнаружить признаки жизни под поверхностью грунта и внутри скал.

При этом перспективы НАСА для обнаружения этих признаков во время исследования MSL значительно лучше, чем считалось ранее, говорит Александр Павлов из NASA Goddard Space Flight Center в Гринбелт, штат Мэриленд, ведущий автор исследования.

        Марсоход "Любопытство" в кратере Гейла    (Иллюстрация НАСА)

Согласно новому исследованию, доказательства существования древних форм жизни на Марсе, если они имелись, могут быть обнаружены на меньших глубинах планеты, чем предполагалось раньше.

При этом, простые молекулы нельзя считать в полной мере доказательством древней марсианской жизни, так как они могут происходить и из других источников, таких как метеориты и вулканы.

"Так как Марс вращается вокруг Солнца, его постоянно бомбардируют очень маленькие метеоры и частицы межпланетной пыли, которые имеют большое количество органических веществ в них," - сказал Павлов. Таким образом, с течением времени они накопились на поверхности Марса.

Сближение Марса и Земли. (НАСА)

Сложные органические молекулы являются более весомым аргументом в пользу прошлой жизни на планете. Эти молекулы, состоящие из 10 или более атомов углерода, аналогичны  известным строительным блокам жизни, таким как аминокислоты, которые входят в состав белков.

Моделирование показало, что шанс найти органические молекулы на глубине 2 см равен нулю. Верхний слой планеты на протяжении миллиардов лет настолько подвергался космической радиации, что органические материалы, даже если они и существовали, были уничтожены.

За последний миллиард лет своего существования этот слой поглотил, по словам авторов, около 500 миллионов грей ионизирующего излучения, что не могут выдержать даже простейшие органические молекулы. Все предыдущие марсоходы собирали и анализировали только верхние слои почвы. Но вполне возможно, что на большей глубине органические молекулы существуют.

Mars Science Laboratory за работой (Иллюстрация НАСА)

«Более ранние марсианские аппараты не нашли ни одного органического вещества на планете… Мы знаем, что органические молекулы должны здесь быть, но найти их в почве мы не можем»,- сказал Александр Павлов.

Под верхним слоем находится слой глубиной от 5 до 10 сантиметров, поглотивший за время  в десять раз меньше энергии - около 50 миллионов грей. Хотя такая доза по-прежнему не совместима с существованием сложных химических соединений, здесь возможно обнаружение простейшей органики вроде формальдегида или аминокислот.

Mars Science Laboratory является новейшим и самым крупным из марсианских аппаратов НАСА. Марсоход, оснащенный новейшей технологией бурения, будет собирать, хранить и анализировать образцы марсианского материала с глубины до 5 сантиметров. Предыдущие марсоходы только собирали рыхлую почву на  поверхности, которая была под непосредственным воздействием космического излучения, что делает  обнаружение органических веществ в ней маловероятным.

При оценке, насколько глубоко органические молекулы могут сохраняться под поверхностью, предыдущие исследования, в основном, сходятся на максимальной глубине около 1,5 метра, куда проникает космическое излучение, и за этой точкой органические молекулы могли бы выжить, оставаясь целыми и невредимыми в течение миллиардов лет. Однако спроектировать для марсианского ровера бурение на 1,5 метра или глубже в настоящее время слишком дорого.

Кратер Гейла - место посадки MSL "Curiosity" 6 августа 2012 года

Закат в районе Киммерийской земли (Terra Cimeria). Вид кратера Гейла со стороны Эолового плоскогорья (Aeolis Mensae)

(Иллюстрация НАСА)

Поэтому группа ученых рекомендует более достижимую глубину - первые 20 см ниже поверхности. Они смоделировали сложный сценарий воздействия космических лучей на органические молекулы, используя набор из важных переменных, учитывающих свойства марсианской породы и состав почвы, изменения плотности атмосферы планеты с течением времени, различные уровни энергии космических лучей.

В дополнение к выводу о том, что несколько простых углеродсодержащих молекул могут существовать в пределах глубины 10 см, ученые подчеркивают, что некоторые регионы на Марсе содержат уровни радиации значительно ниже, чем 50 миллионов грей вблизи поверхности и, поэтому, более сложные молекулы (как аминокислоты) могут остаться без изменений.

 "Свежие" кратеры на более древнем, оставшиеся от ударов метеоритов

 Возвышенность Promethei (Фото зонда Mars Express.)

Для того чтобы найти эти молекулы бурением в диапазоне марсохода MSL"Curiosity" (от 1 до 5 см), ученые считают, что аппарат нужно направить в "свежие" марсианские кратеры, где возраст осадков составляет не более 10 миллионов лет. Материал этих кратеров был выбит из глубины и находился на поверхности достаточно короткий период, при этом суммарного воздействия вредного излучения не было достаточным, чтобы уничтожить органические молекулы.

Возраст  кратера Гейла, где должен совершить посадку MSL"Curiosity", составляет от 3,5 до 3,8 миллиардов лет. Пока не известно, имеются ли внутри него более мелкие молодые кратеры. Тем не менее, авторы исследования надеются, что результаты их моделирования помогут руководству  NASA в выборе места бурения ровером MSL или, хотя бы, марсоходами следующих поколений.

Будущий марсоход "ЭкзоМарс" Европейского космического агентства

По материалам сайта Американского геофизического союза.