Найти жизнь в Солнечной системе будет труднее, чем считалось раньше
Отыскать жизнь или ее останки на Марсе или Европе, как выяснилось, будет весьма непросто. Причина тому — разрушающее воздействие космической радиации. Два новых исследования показывают, что галактическое излучение быстро разрушает вещества биологического происхождения, которые ученые надеются найти на Марсе и спутнике Юпитера Европе.
Тела Солнечной системы постоянно подвергаются облучению со стороны Солнца и больших планет, таких как Юпитер. Однако самые большие дозы радиации приносят галактические космические лучи, приходящие от отдаленных источников, например, взрывающихся звезд.
Толстая атмосфера защищает Землю и жизнь на ее поверхности от смертельной радиации. Однако другим планетам повезло меньше. Так, Марс обладает очень тонкой атмосферой, а у Европы ее вообще нет. По этой причине радиация не только убила бы живые организмы на поверхности этих миров, но и ликвидировала бы даже их останки и следы жизнедеятельности.
Многие исследователи скептически относятся к гипотезе о существовании жизни на марсианской поверхности. Однако не исключено, что живые организмы жили на Марсе в далеком прошлом. Грядущие экспедиции могли бы найти доказательства этому в виде окаменелостей или молекул биологического происхождения, например, аминокислот, из которых строятся белки.
Однако найти такие свидетельства можно будет только при условии их сохранения на Марсе или Европе в течение длительного времени — миллиардов лет. Чтобы проверить вероятность этого, Александр Павлов, ученый из NASA, и его коллеги решили выяснить, могут ли аминокислоты выдерживать дозы радиации, аналогичные тем, которые воспринимает марсианская поверхность.
В более ранних работах уже было показано, что аминокислоты могут существовать на Марсе до миллиарда лет. Однако команда Павлова пошла дальше — ученые смешивали аминокислоты с каменистым материалом, близким по составу к марсианскому грунту. Исследователям удалось установить, что для полного распада в условиях марсианской радиации аминокислотам понадобится всего 50 миллионов лет.
«Более 80% аминокислот разрушаются при дозе облучения в 1 мегагрей, что эквивалентно 20 миллионам лет на Марсе. Если мы собираемся искать древние биомаркеры, нас ждут проблемы», — рассказывает Павлов.
На следующем этапе экспериментов ученые поместили образцы, содержащие аминокислоты, в воду, чтобы сымитировать условия, характерные для районов Марса, которые в далеком прошлом были влажными. Как выяснилось, в присутствии воды биомаркеры разрушаются еще быстрее — всего за 0,5—10 миллионов лет.
Ученые пришли к выводу, что найти останки живых организмов среди гидратированных минералов на поверхности Марса будет крайне сложно.
Конечно, низкие температуры замедляют распад биомаркеров, и в ряде случаев они могут продержаться до 100 миллионов лет, но этого все же недостаточно для того, чтобы они сохранились до наших дней. Исследователи считают, что их открытие — плохая новость для тех, кто с нетерпением ждет новых миссий, направленных на поиск марсианской жизни.
Спутник Юпитера Европа — один из главных объектов для поиска жизни в Солнечной системе. Под ледяной коркой этой луны скрывается глобальный океан глубиной в десятки километров, в котором ученые надеются когда-нибудь отыскать живые организмы.
NASA планирует миссию к Европе в 2020-х годах и не исключает наличия у будущей межпланетной станции посадочного модуля. Конечно, спускаемый аппарат вряд ли сможет пробурить ледяной панцирь Европы, толщина которого предположительно составляет 10—30 километров. Однако есть надежда, что свидетельства жизни из недр спутника могут подниматься на его поверхность.
Известно, например, что в некоторых местах поверхность Европы имеет красноватый оттенок, что означает присутствие солей, поднявшихся из океана. Ученые также предполагают, что из недр Европы могут бить гейзеры или султаны, как это происходит на спутнике Сатурна Энцеладе.
Ученый NASA Луис Теодоро (Luis Teodoro) решил выяснить, как космическая радиация может сказаться на жизни или ее останках в условиях Европы. Результаты Теодоро оказались похожими на выводы Павлова.
«Радиация проникает на несколько десятков метров в глубь ледяной коры Европы. Останки самых стойких бактерий-экстремофилов, обитающих на Земле, не продержатся в верхних слоях ледяного щита (1 метр в глубину) больше 150 тысяч лет. Некоторые биомаркеры могут сохраняться на этой глубине не дольше 1—2 миллионов лет», — сообщил Теодоро.
Конечно, есть надежда, что исследовательский зонд сможет найти биомаркеры в веществе, выброшенном на поверхность Европы относительно недавно. Поэтому так важно найти места, где из ледяного панциря бьют гейзеры.
«Полученные данные говорят о том, что вряд ли мы обнаружим жизнь на поверхности Европы. Но это не означает, что ее нет в огромном океане, который спрятан под ледяной корой», — обнадежил энтузиастов Теодоро.