Воткните ручку в землю и посмотрите на оказавшийся на ней грунт. Если вы на Марсе и имеет соответствующее оборудование, то вполне можете найти в нем следы древней (а может, и современной) жизни. Примерно такой глубины достаточно, чтобы начать поиски следов марсианских организмов. И что особенно важно, эта глубина находится в пределах досягаемости марсохода Curiosity, который должен примарситься на этой неделе.

Новое исследование указывает на оптимальную глубину и места для поиска органических молекул на Марсе. Оно может помочь марсоходу в охоте за признаками жизни на планете – соединениями, аналогичными земным и характерным для результатов жизнедеятельности живых организмов. «Результаты указывают на то, что если на Марсе есть простейшие органические молекулы, то шансы на их открытие в ходе миссии марсохода Curiosity намного выше, чем предполагалось», – говорит Александр Павлов, сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда, первый автор публикации, посвященной исследованию.

Правда, хотя эти молекулы и будут указанием на существование на Марсе жизни, они вполне могут иметь и другое происхождение – например, они могут быть занесены на планету метеоритом или возникнуть в результате химических процессов, не включающих живых организмов. Намного более убедительным доказательством могут служить сложные органические соединения, состоящие из 10 и более атомов углерода (и других элементов). Такие молекулы могут быть сравнены с аминокислотами и другими важнейшими для жизни соединениями на Земле.

Комплексные углеродные соединения сложнее найти из-за их чувствительности к излучению, а Марс, в отличие от Земли, не защищен мощным глобальным магнитным полем. Однако исследование Павлова и его коллег указывает на места, с которых есть смысл начать поиски. Основной параметр, влияющий на способность места раскрыть секреты марсианской жизни – его подверженность воздействию космических лучей. Два производных параметра – время, в течение которого тот или иной камень подвергался воздействию радиации и насколько глубоко нужно копнуть, чтобы добраться до незатронутых областей.

Шансы найти следы органических молекул на глубине до двух сантиметров практически нулевые. Этот слой должен поглощать не менее 500 миллионов греев в течение миллиарда лет – достаточно, чтобы разрушить все следы жизни. 50 греев, полученных сразу или в течение жизни, способны убить среднего человека. Однако на глубине 5-10 сантиметров количество поглощенной радиации уменьшается в 10 раз – до тех самых 50 греев. Хотя это по-прежнему смертельная доза, некоторые простые органические молекулы – например, формальдегид, могут ее выдержать. Особенно в этом плане интересны молодые области Марса – например, недавно образовавшиеся кратеры. В таких местах количество радиации может ее не достичь критического.

«Сейчас основная задача вытекает из того, что прошлые спускаемые аппараты не нашли на Марсе никаких признаков органических молекул, – говорит Павлов. – Мы знаем, что они должны быть на Марсе (не обязательно связанные с жизнью – КЖ), но не можем найти их в почве». Поверхность Марса находится под постоянной бомбардировкой мелких метеоритов, от которых Землю закрывает атмосфера. На таких телах довольно много простых органических соединений, которые скапливаются на поверхности планеты.

Марсоход Curiosity оборудован дрелью для забора грунта с глубины до 5 сантиметров. Для анализа собранных образцов внутри аппарата находится масс-спектрометр. Прошлые марсоходы не имели ни одной из этих возможностей. Они были вынуждены собирать образцы, находящиеся на поверхности, и потому безнадежно выжженные радиацией, а для их исследования располагали только обычными спектрометрами. При оценке глубины, на которой на Марсе могут существовать органические молекулы, ранее выдвигались величины около полутора метров. Безусловно, на такой глубине органические молекулы могут сохраняться в течение миллиардов лет, недоступные разрушительному действию космических лучей. Однако такая постановка вопроса лишена практичности. Намного важнее оценить глубину, на которой жизнь находится с небольшой вероятностью, но которая достижима уже сейчас, чем рассуждать о метрах, когда нам доступны лишь сантиметры. Поэтому команда Павлова решила сократить оценку, сперва обратившись к глубинам до 20 сантиметров. Они провели моделирование процесса накопления космического излучения и его влияния на органические молекулы при учете специфических марсианских условий, таких как химический состав поверхности. В целом оказалось, что на глубине до 10 сантиметров надежда на обнаружение органических соединений есть всегда. Однако на планете есть области, заметно менее подверженные радиации – например те, которые закрыты локальными магнитными полями. Однако на них лучше не полагаться и в случае марсохода Curiosity, способного забирать образцы на глубине 1-5 сантиметров, искать в свежих областях, кратерах, возраст которых составляет «всего» несколько десятков миллионов лет. В таких местах на поверхности может оказаться грунт, который в течение миллиардов лет не знал, что такое радиация, и за прошедшие миллионы не накопил ее слишком много, чтобы лишиться органических молекул.

«Если у вас есть шанс побурить, не тратьте его на хорошо сохранившиеся пейзажи, – предостерегает Павлов. – Надо идти к новым кратерам, так как там больше шанс найти сложные органические соединения. Дайте природе поработать на вас».

«Следующий логический шаг, – говорит Льюс Дартнелл, сотрудник Университетского колледжа Лондона и специалист в той же области. – провести эксперимент и дать радиации бомбардировать образец с аминокислотами, соблюдая при этом аналогичные условия».