НАСА запустило новый марсоход "Персеверанс". Как он будет искать следы жизни на Марсе?
NASA/JPL-CALTECH
Ракета-носитель Atlas V с американским марсоходом "Персеверанс" (Perseverance - "настойчивость") в четверг стартовала с космодрома на мысе Канаверал.
Главной задачей миссии станет поиск следов жизни на Марсе.
Как ожидается, марсоход достигнет поверхности Красной планеты 18 февраля 2021 года.
В частности, "Персеверанс" будет обследовать дно древнего высохшего озера в глубине марсианского кратера в поисках следов древней жизни.
Но если она когда-нибудь там была, как ученые смогут ее распознать? Объясняет заместитель научного руководителя проекта Кен Уиллифорд.
Сегодня окружающая среда на Марсе враждебна всему живому. Там слишком холодно, чтобы вода могла оставаться на поверхности планеты в жидком состоянии. Разреженная атмосфера пропускает слишком много солнечной радиации, способной полностью стерилизовать верхний слой почвы.
Но так было не всегда.
Примерно 3,5 миллиарда лет назад, или больше, на Марсе текли потоки воды. Она проложила каналы, видимые доныне, и скапливалась на дне кратеров. Более плотная атмосфера, насыщенная двуокисью углерода (CO2), должна была задерживать большую часть вредного излучения.
Вода - ключевой компонент для любых биологических форм на нашей планете, поэтому представляется достаточно правдоподобным, что в древности и на Марсе могли существовать очаги жизни.
В 1970-х годах аппараты "Викинг" искали живые микроорганизмы в марсианской почве. Результаты этих изысканий не позволили сделать какой-либо определенный вывод.
- Снимки НАСА проливают свет на падение зонда "Скиапарелли"
- Британские ученые надеются найти жизнь на Марсе
- Космическая полиция существует. И защищает она не только Землю
NASA / JPL-CALTECH
В начале нынешнего века марсоходы "Оппортьюнити" и "Спирит" были сориентированы на поиски воды. Хотя саму воду в жидком состоянии они не нашли, но сумели добыть многочисленные геологические подтверждения ее наличия в прошлом.
Марсоход "Кьюриосити", прибывший на планету в 2012 году, установил, что озеро, некогда наполнявшее кратер Гейла в месте его посадки, могло создавать условия для жизни. Кроме того, были обнаружены органические (содержащие углерод) молекулы, являющиеся строительным материалом для живых организмов.
Задача ровера "Персеверанс" - исследовать похожее место на планете при помощи инструментов, специально созданных для поиска признаков внеземной жизни.
"Я бы сказал, что это первая миссия НАСА после "Викингов", которая займется этим", - говорит Кен Уиллифорд, работающий в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния.
"Программа "Викинг" искала жизнь, существующую сегодня. Современный подход НАСА состоит в том, чтобы обследовать древние объекты, поскольку, согласно данным о ранней истории планеты, которыми мы располагаем, Марс был наиболее пригоден для жизни в его первый миллиард лет", - объясняет ученый.
Пункт назначения нынешней миссии - кратер Джезеро, где признаки былого наличия воды видны с орбиты даже явственнее, чем в кратере Гейла.
Марсоход будет бурить марсианские скалистые породы, извлекая оттуда образцы размером со школьный мелок. Он упакует их в контейнеры и оставит лежать на поверхности.
Другой аппарат, который запустят позже, соберет их, поднимет на орбиту Марса и доставит на Землю. Все это предусмотрено программой "Отправка марсианских образцов", которую НАСА осуществляет в сотрудничестве с Европейским космическим агентством.
Помимо этого, "Персеверанс" выполнит множество других исследований.
Кратер Джезеро - одна из самых хорошо сохранившихся марсианских дельт, где реки, впадавшие в озеро, формировали слои осадочных пород из принесенных каменных обломков, песка, и - возможно - органического углерода.
"Там есть речное русло, идущее с запада, проникающее через обод кратера и уже внутри его образующее чудесную дельту. Наш план - совершить посадку прямо перед ней и приступить к исследованиям", - рассказывает Кен Уиллифорд.
SCIENCE PHOTO LIBRARY
Дельта содержит песчинки, образовавшиеся из камней выше по течению, включая перекат к северо-западу от кратера.
"Вещество, соединяющее песчинки, особенно интересно, - говорит Кен Уиллифорд. - Оно несет в себе историю воды, взаимодействовавшей с грунтом в те времена, когда река впадала в озеро".
"Пространство между зернами песка выше по течению могло служить пристанищем для живых организмов. Частицы органического вещества могли быть вымыты течением и осесть в дельте".
Кратер Джезеро расположен в районе, давно занимавшем ученых. Он образует западную часть гигантского кратера Исида, где посредством наблюдения с орбиты удалось обнаружить наиболее ярко выраженные следы оливинов и карбонатов.
"Карбоносодержащие минералы - одна из главных нашей целей, именно они и побудили нас исследовать именно эту территорию", - говорит Кен Уиллифорд.
Доктор Мелисса Райс из университета Уэстерн Вашингтон, также участвующая в проекте, и ее коллеги обнаружили углеродные отложения на западном берегу древнего озера. Эти "маргинальные карбонаты" напоминают отложения, остающиеся на сливном отверстии ванной от мыла, после того как вода высыхает.
На Земле следы жизни могут скрываться внутри кристаллов карбонатов. Одна из таких иногда встречающихся структур - строматолиты.
Они образуются, когда пласты умерших бактерий и осадков толщиной около миллиметра наслаиваются друг на друга и формируют более крупные структуры, иногда принимающие куполообразную форму. На Земле они встречаются вдоль древних береговых линий, при обилии солнца и воды.
Миллиарды лет назад берега озера в кратере Джезеро были именно тем местом, где возникают строматолиты - и некоторые из них могли сохраниться доныне.
"Персеверанс" исследует богатые углеродом осадочные отложения с помощью своей аппаратуры и установит, формировались ли там подобные структуры.
SCIENCE PHOTO LIBRARY
Один из инструментов, под названием "Шерлок", сфотографирует породы с близкого расстояния и передаст в университет Уэстерн Вашингтон подробную карту минералов, включая возможную органику. Другой, "Пиксель", детально проанализирует их химический состав.
В этом массиве данных ученые будут искать концентрации биологически важных элементов, минералов и молекул, включая органическое вещество, в количествах, позволяющих сделать вывод о возможном присутствии жизни, объясняет Кен Уиллифорд.
Важно получить подтверждение информации по разным линиям, с учетом высоких требований, предъявляемых к достоверности любых сообщений о внеземной жизни.
Визуальной идентификации минералов будет недостаточно, чтобы убедить ученых в их биологическом происхождении; пока образцы не доставят на Землю для анализа, любые находки будут рассматриваться лишь как потенциальные признаки.
По поводу строматолитов доктор Уиллифорд поясняет: "Слои могут быть беспорядочными и складчатыми, что не удивительно, когда мы имеем дело с кучкой микробов, обитающих друг на друге. В целом эта штука может окаменеть в виде, вполне различимом для фотокамеры. Подобная форма, даже если какой-то слой имеет иной химический состав, чем следующий за ним, но налицо определенная повторяющаяся модель, или высокая концентрация органики в определенных местах - вот максимальные следы, которые мы может надеяться найти".
Да. Марс вряд ли легко раскроет свои тайны. В 2019 году участники программы ездили в Австралию, чтобы своими глазами увидеть, как выглядят окаменевшие строматолиты, образовавшиеся в местности под названием Пилбара 3,48 миллиарда лет назад.
"Конечно, на Марсе их придется искать усерднее, чем в Пилбаре, где местонахождение строматолитов было установлено геологами, десятки лет изучавшими и картографировавшими местность, - замечает Кен Уиллифорд. - На Марсе мы окажемся первыми".
BRIONY HORGAN
По составу горных пород Пилбара похожа на кратер Джезеро.
Но что, если марсоход не обнаружит там ничего столь же крупного и очевидного, как строматолиты?
На Земле можно обнаружить окаменевших микробов на клеточном уровне. Но для этого надо отсечь кусок породы толщиной в лист бумаги и поместить для изучения на стеклянную пластинку.
Никакой марсоход сделать этого не может. Но это, возможно, и не понадобится.
"Очень редко удается обнаружить отдельного микроба, болтающегося самого по себе, - говорит доктор Уиллифорд. - Когда они были живы - если, конечно, они походили на земных микробов - они должны были образовывать скопления, видимые для приборов марсохода".
Исследовав дно кратера, ученые хотят направить "Персеверанс" наверх, на его внешнее кольцо. Взятые там образцы пород, будучи доставлены на Землю и подвергнуты анализу, дадут ответ на вопрос, когда случилось внешнее воздействие, образовавшее кратер, и, соответственно, каков максимальный возраст озера.
Есть еще одна причина интересоваться кольцом кратера.
Когда крупное космическое тело врезается в породы, содержащие воду, выделившаяся огромная энергия может создать гидротермальную систему - циркуляцию горячей воды внутри пород. Эта горячая вода способна вымывать вещества, питательные для жизни, и повышать вероятность ее возникновения.
NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/BROWN UNIVERSITY
"Если такое действительно случилось, в кратере Джезеро могла сформироваться среда, пригодная для жизни. Следы подобного события, наряду со следами жизни, освоившей эту среду, могли сохраниться наверху кратерного кольца", - говорит Кен Уиллифорд.
Сценарий миссии предполагает перемещение марсохода в лежащую неподалеку к северо-востоку местность Сирт как "желанную цель".
Она древнее кратера Джезеро и тоже может содержать карбонаты в открытом залегании - но сформировавшиеся иным путем, чем в кратере.
Если миссия завершится, а следы жизни так и не будут найдены, поиск на этом не кончится. В центре внимания окажутся образцы, собранные "Персеверанс" и ждущие отправки на Землю.
Однако есть волнующая надежда, что экспедиция не только поставит новые вопросы, но и даст кое-какие ответы. Это стало бы новостью планетарного масштаба.
Что бы ни ожидало отважный марсоход, мы стоим на пороге нового этапа в понимании природы нашего космического соседа.
Комментариев нет:
Отправить комментарий