Если Марс когда-то поддерживал жизнь, то сейчас у марсохода Curiosity есть хорошие шансы обнаружить ее следы. Это обусловлено значительным приближением к нам во времени образцов, которые изучает на планете аппарат. Марсоход провел первое на другой планете определение возраста отложений, основываясь на анализе составляющих их химических элементов. Оказывается, некоторые области, по которым проходит Curiosity, провели под воздействием космических лучей, не отражаемых ни атмосферой, ни магнитным полем планеты, всего около 80 миллионов лет. «Это удивительно молодые области, – говорит сотрудник Калтеха Джон Гротцингер. – Большая часть специалистов ожидала, что возраст образцов на поверхности Марса составляет хотя бы сотни миллионов, а скорее миллиарды лет». Относительная молодость образцов на поверхности означает, что если когда-то в этих местах Марса обитала жизнь, ее следы можно будет найти без очень глубокого бурения в поисках нетронутых радиацией образцов. А если учесть, что в том же районе долгое время существовало озеро, способное дать начало жизни, шансы найти признаки древних марсианских микробов еще увеличиваются.

Определить, был ли Марс когда-либо обитаемым – главная задача марсохода Curiosity с момента его посадки в августе 2012 года. При этом ожидалось, что определить потенциальную обитаемость Марса в прошлом аппарат сможет только когда приблизится к горе Шарп, чьи пологие склоны внутри кратера Гейла представляют собой множество геологических слоев красной планеты. Марсоход может изучить только несколько десятков метров очень пологой нижней части горы. Тем не менее, ему нет необходимости разбираться в составе всей 5-километровой горы, так как именно у подножия скрыты основные сведения о геологии Марса. Однако создателям марсохода повезло, и даже не пришлось ждать окончания путешествия к горе, чтобы в общих чертах разобраться с главным стоящим вопросом.

В первом же камне, который марсоход Curiosity пробурил 9 февраля, были найдены следы глины, образующейся только в присутствии воды. Это не новость для Марса, ведь глины были обнаружены и более старыми марсоходами и даже наблюдались с орбиты планеты. Однако у глин в кратере Гейла есть очень важная особенность. Они сформировались в присутствии пресной воды, тогда как открывавшиеся до этого глины содержали следы кислотной жидкой среды образования. Условия, в которых образовалась глина кратера Гейла, были благоприятны для земных микробов, получающих энергию от переработки минералов. Однако оставался неразрешенным еще один важный вопрос – существовало ли это пресное озеро достаточно долго, чтобы в нем могла зародиться жизнь? А даже если и существовало, то можем ли мы теперь найти признаки жизни на поверхности, которая последние 4 миллиарда лет остается сухой и открытой для космического излучения?

На оба эти вопроса теперь есть ответ. Химический состав изученных марсоходом образцов и анализ геоморфологии кратера указывают на длительное существование резервуара воды, скорее всего – озера. Оно находилось на поверхности десятки тысяч лет и было частью системы подземных вод, которая могла существовать еще миллионы лет после того, как озеро на поверхности высохло. «Организмы, которые могли бы существовать в озере на поверхности, не менее хорошо приспособлены и для жизни под землей, – говорит Гротцингер. – А чем дольше микробы существовали в этой системе, тем выше шанс обнаружить их следы».

Как бы много следов микробов ни получил древний образец марсианской глины, они постепенно стираются из-за воздействия радиации. Лишенный толстой атмосферы Марс пропускает к поверхности почти все космическое излучение. После облучения в течение миллиардов лет вряд ли стоит ожидать найти в глине следы микробов. На Земле возраст минералов легко определяется с помощью изотопного анализа. По соотношению различных изотопов одного и того же химического элемента можно определить возраст образца, зная примерное соотношение этих изотопов при его образовании. На других планетах главный способ определения возраста – подсчет числа кратеров на поверхности. Чем их больше, тем дольше поверхность подвергалась бомбардировке. Однако когда дело доходит до датировки отдельных небольших образцов, возраст содержащей их области не так важен. Возможно, последний удар метеорита неподалеку выбил из-под земли образец, возраст которого исчисляется годами. Марсоход Curiosity способен проводить изотопный анализ химических элементов, и эту способность он получил после запуска. Его масс-спектрометр был перепрограммирован, чтобы при разделении элементов с различной атомной массой его чувствительность была достаточной для различения изотопов одного химического элемента.

Количество калия и происходящего из него аргона-40 в образцах в кратере Гейла указывает на классический возраст поверхности Марса – около 4.2 миллиардов лет с точностью в 350 миллионов. Больший интерес, однако, представляют количества изотопов благородных газов аргона-36, неона-21 и лития-3. Эти элементы не радиоактивны, так что указанные изотопы образуются только при бомбардировке образцов космическими лучами, разрушающими более тяжелые стабильные изотопы. В результате получилось, что несмотря на возраст образцов в несколько миллиардов лет, на самой поверхности они находятся всего около 80 миллионов лет. Причиной такой молодости могут служить сильные ветры, дующие в кратере Гейла и постепенно сдувающие слои с находящихся в нем минералов. Выходит, изучаемые марсоходом минералы подвергаются воздействию радиации очень недолго по геологическим меркам и вполне могут содержать следы древней марсианской жизни.