В древних породах на дне ударного кратера Гейл выявили неожиданно высокую концентрацию сложных органических молекул: анализ данных, полученных с помощью марсохода Curiosity, показал, что их исходное содержание могло быть много больше, чем считалось ранее. Открытие сделало гипотезу об обитаемости древнего Марса более обоснованной.
Органику на Красной планете находят не впервые. За последнее десятилетие марсоход Curiosity не раз выявлял органические соединения в осадочных породах возрастом около 3,5 миллиарда лет, сформировавшихся на дне древнего озера. Подобные находки показали, что органические молекулы могли сохраняться в марсианской среде миллиарды лет, несмотря на воздействие ионизирующего излучения — прежде всего галактических космических лучей. Поскольку атмосфера Марса очень разрежена, а магнитное поле слабое, большая часть излучения доходит до поверхности, усложняя сохранность органических соединений.
В марте 2025 года планетологи сообщили об обнаружении в породах кратера Гейл самых крупных органических молекул, когда-либо выявленных на поверхности Красной планеты. Предполагается, что три вида длинноцепочечных алканов — насыщенных углеводородов — могли образоваться при термическом разложении жирных кислот во время анализа образцов прибором SAM, установленным на борту Curiosity. Это допускает их возможную связь с древними биохимическими процессами. Правда, прямых доказательств их биологического происхождения нет.
Теперь международная исследовательская группа под руководством Александра Павлова из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (США) детально изучила длинноцепочечные алканы, выявленные в образце глинистой породы Камберленд (Cumberland) в кратере Гейл.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Astrobiology, попытались оценить исходное содержание молекул до того, как порода подверглась воздействию галактических космических лучей. Так как изучаемый образец находился вблизи поверхности примерно 80 миллионов лет, за это время он должен был «накопить» значительную дозу ионизирующего излучения.
Используя экспериментальные данные о радиационном разрушении органических молекул в марсианских условиях, Павлов и коллеги рассчитали, что первоначальная концентрация длинноцепочечных алканов либо их предшественников — жирных кислот — могла достигать сотен или даже тысяч частей на миллион. Это на несколько порядков выше значений, которые ранее зафиксировали приборы марсохода.
Затем исследователи рассмотрели возможные небиологические источники происхождения крупнейших для Красной планеты молекул с углеродной цепью из 10-12 атомов, включая вклад межпланетной пыли и метеоритов, фотохимических процессов в древней марсианской атмосфере, а также гидротермальных реакций в недрах планеты. Выяснилось, что ни один из этих механизмов не позволяет объяснить столь высокую концентрацию алканов в древних озерных отложениях кратера.
Результаты научной работы не означают, что на Марсе существовала жизнь. Полученные оценки показывают, что гипотетическая древняя биосфера, если она когда-либо существовала, теоретически могла оставить химический след, сопоставимый по концентрации с тем, что наблюдается в некоторых осадочных породах Земли.
Дополнительные лабораторные эксперименты и новые данные, в том числе полученные с помощью будущих миссий по доставке марсианских образцов на нашу планету, позволят сделать окончательные выводы и, наконец, ответить на вопрос о том, была ли когда-то жизнь на четвертой планете от Солнца.
Автор: Любовь Соколова