Марсоход Perseverance: как доказать, есть ли жизнь на Красной планете

Вскоре мы сможем правильно ответить на вопрос: «Одиноки ли мы во Вселенной?», поскольку миссия НАСА – марсоход Mars 2020 Perseverance – приземлится на поверхность Красной планеты 18 февраля. После сложной процедуры посадки он приступит к одной из своих основных целей – поиску жизни на Марсе.

У марсохода есть два способа сбора проб. Он может либо проанализировать их в своей бортовой лаборатории, либо сохранить их для возвращения на Землю в будущих миссиях. Но что именно он ищет и что ему нужно найти, чтобы убедить нас в существовании прошлой или настоящей жизни?

Фото: https://www.ammonnews.net/

Если посадка будет успешной, это будет первая миссия за десятилетия, в которой будут проводиться активные поиски прямых доказательств существования жизни на Марсе. Эта жизнь – если она существует – скорее всего, примет форму вымерших микробов. Недавно мы обнаружили несколько заманчивых намеков на возможность нынешней жизни в форме метана в атмосфере. На Земле большой процент метана в атмосфере производится биологическими процессами. Это означает, что метан можно рассматривать как биологическую сигнатуру. Но он также может быть легко произведен геологическими процессами, поэтому это не доказательство жизни.

Есть много молекул, которые производятся только земной биологией, например, изопрен или ДНК. Таким образом, обнаружение чего-то подобного позволит нам прийти к выводу, что жизнь существует или существовала на Марсе. Если Perseverance действительно найдет такие молекулы, нам будет сложнее доказать, что они были уроженцами Марса, а не микробами-автостопщиками с Земли. Чтобы помочь нам в этом разобраться, марсоход сначала проведет «контрольные эксперименты» без образца. Если молекулы присутствуют в этих экспериментах, они, вероятно, являются земным загрязнением самого марсохода.

Сложные инструменты

Тем не менее, если мы обнаружим молекулы, которые нелегко получить с помощью стандартных химических реакций на Марсе, мы можем оказаться на чем-то биологически чужеродном. Одним из инструментов, который будет использоваться для поиска биосигнатур на Марсе, является SHERLOC (Сканирование жилых сред с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции для органических и химических веществ). Он будет использовать ультрафиолетовый лазерный луч для зондирования образцов с безопасного расстояния около 5 см. Таким образом, снижается вероятность загрязнения образцов при измерении отраженного света на предмет наличия биологических молекул.

Это работает, потому что каждый тип молекул отражает свет уникальным образом, что позволяет нам с высокой степенью уверенности определить, что мы обнаружили что-то вроде аминокислот (которые создают белки) или липидов (которые образуют клеточные стенки). Эти молекулы, как известно, сохраняются в окружающей среде после того, как другие биологические молекулы, такие как ДНК, были расщеплены и больше не обнаруживаются.

У Perseverance также есть инструмент SuperCam, который может стрелять лазером на расстояние около семи метров. Он может проанализировать образовавшееся пылевое облако на предмет наличия типов горных пород, которые могут сохранить ключи к разгадке прошлой жизни. Это помогает сузить круг локаций, которые лучше всего исследовать более подробно, не тратя время на поездку до них.

Фото: https://cyfrowa.rp.pl/

Образцы горных пород с глубины около 5 см также будут собраны и сохранены в запечатанных контейнерах для будущей миссии. Анализ, который мы можем провести на Земле, во много раз точнее и детальнее, чем инструменты, которые мы можем отправить на Марс. Кроме того, мы можем проводить несколько видов анализа в нескольких лабораториях по всему миру, что позволяет улучшить общие результаты. Например, если есть подозрение, что в образце сохранились доказательства вымершей жизни, мы могли бы использовать электронную микроскопию (которая использует электроны, а не свет для исследования образца), чтобы попытаться определить, содержит ли он окаменелые микробные клетки.

Все это зависит от нашего очень узкого понимания того, что такое жизнь. Мы знаем только об одном виде жизни – земном. Наши эксперименты ищут жизнь в пределах наших текущих знаний. Всегда возможно, что существует жизнь за пределами нашего нынешнего понимания, возможно, на основе кремния, а не углерода. Настойчивость вряд ли сможет обнаружить такую ​​жизнь, даже если она процветает на Марсе.

Если что-то не встанет и не движется перед камерой, получение убедительных доказательств, вероятно, будет долгим процессом, особенно пока мы ждем анализа этих кэшированных образцов. Если мы найдем хотя бы намек на свидетельство существования жизни, следующими шагами будет обнаружение ее с помощью различных аналитических методов, демонстрация того, что это не загрязнение с Земли, и определение того, имеют ли свидетельства смысл в контексте окружающей среды и данных из других инструментов.

Любые доказательства жизни должны пройти строгий научный процесс тестирования, повторного тестирования и экспертной оценки. Более того, Perseverance проводит анализ только одного кратера на Марсе. Но и другие миссии в поисках жизни, в том числе марсоход Розалинда Франклин Европейского космического агентства, не отстают. Интересно, что Розалинда Франклин будет первой, кто пробурит глубину до 2 метров под суровой, ледяной поверхностью Марса. Если в настоящее время на Марсе есть жизнь, мы с большей вероятностью найдем ее глубже под поверхностью, которая постоянно подвергается бомбардировке вредной радиацией.