Есть ли жизнь на Марсе¶

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы, которую длительное время рассматривают как наиболее вероятное место обитания внеземной жизни в пределах планетной группы. Вопрос о существовании жизни на Марсе остаётся открытым: на сегодняшний день достоверных доказательств ни прошлой, ни настоящей биологической активности на планете не получено, однако накопленные данные указывают на то, что в древности условия на Марсе могли быть пригодны для существования микробных форм жизни.

¶История вопроса

Представления о возможной обитаемости Марса имеют длительную историю. В конце XIX века итальянский астроном Джованни Скиапарелли наблюдал на поверхности планеты линейные структуры, которые он назвал «каналами». Его наблюдения породили гипотезу о существовании на Марсе разумной цивилизации, создавшей ирригационные сооружения. Американский астроном Персиваль Лоуэлл активно пропагандировал эту идею, построив обсерваторию во Флагстаффе специально для изучения марсианских каналов.

Впоследствии, с развитием телескопической техники, выяснилось, что «каналы» являются оптической иллюзией, возникающей при наблюдении мелких деталей рельефа на пределе разрешения телескопа. Тем не менее, идея обитаемости Марса закрепилась в массовой культуре, породив множество литературных и кинематографических произведений, включая роман Герберта Уэллса «Война миров».

С началом космической эры вопрос перешёл из области фантастики в сферу практических исследований. Первые автоматические станции, запущенные к Марсу в 1960-х годах, не обнаружили признаков жизни. Программы «Маринер» и «Марс» предоставили первые изображения поверхности, показавшие пустынный ландшафт с кратерами и отсутствие открытой воды.

¶Современные научные данные

¶Условия на поверхности

Современные данные характеризуют Марс как холодную пустынную планету со средней температурой около −63 °C. Атмосфера Марса разрежена: её давление у поверхности составляет примерно 0,6 % земного, а состав представлен преимущественно углекислым газом (около 95 %), с небольшими примесями азота, аргона и кислорода. Поверхность планеты подвергается интенсивному ультрафиолетовому излучению, поскольку у Марса отсутствует озоновый слой, а разреженная атмосфера слабо задерживает жёсткое излучение.

Вода в жидком виде на поверхности Марса в настоящее время нестабильна из-за низкого давления: при атмосферном давлении ниже тройной точки вода либо замерзает, либо испаряется. Однако на планете обнаружены значительные запасы водяного льда в полярных шапках и подповерхностных слоях. В 2018 году данные радара MARSIS, установленного на европейском аппарате «Марс-экспресс», указали на возможное наличие подземного солёного озера под южной полярной шапкой, однако последующие исследования поставили эти данные под сомнение.

¶Геологическая история

Геологические исследования показывают, что в ранний период своей истории, около 3,5–4 миллиардов лет назад, Марс обладал более плотной атмосферой и тёплым климатом. На поверхности планеты обнаружены русла пересохших рек, дельтовые отложения и минералы, формирование которых требует присутствия жидкой воды, такие как глинистые минералы и сульфаты. Эти данные позволяют предположить, что на древнем Марсе существовали устойчивые водоёмы, потенциально пригодные для возникновения микробной жизни.

Магнитное поле Марса, защищающее поверхность от космической радиации, исчезло около 4 миллиардов лет назад, что привело к постепенной потере атмосферы под воздействием солнечного ветра. Утрата большей части атмосферы сделала поверхность планеты непригодной для жизни в её современном виде.

¶Поиски жизни

¶Биогенные маркеры в метеоритах

В 1996 году группа учёных во главе с Дэвидом Маккеем объявила об обнаружении в марсианском метеорите ALH 84001, найденном в Антарктиде, структур, напоминающих окаменевшие бактерии, а также органических молекул и минералов, которые могут иметь биогенное происхождение. Впоследствии большинство исследователей пришли к выводу, что эти структуры могут быть объяснены абиогенными процессами, однако дискуссия о возможных биомаркерах в марсианских метеоритах продолжается.

¶Автоматические станции

Посадочные аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2» в 1976 году провели первые биологические эксперименты непосредственно на марсианском грунте. Эксперименты включали тесты на метаболическую активность микроорганизмов. Результаты оказались неоднозначными: в некоторых экспериментах наблюдалась активность, однако она не соответствовала ожидаемому биологическому поведению и была объяснена химическими реакциями неорганических соединений почвы. Консенсус научного сообщества состоит в том, что эксперименты «Викингов» не дали убедительных доказательств существования жизни.

Современные марсоходы, включая «Кьюриосити» и «Персеверанс», оснащены инструментами для поиска органических соединений и оценки обитаемости среды. Марсоход «Кьюриосити» обнаружил в породах кратера Гейла органические молекулы, включая тиофены и бензол, однако их происхождение может быть как биологическим, так и абиогенным. «Персеверанс», работающий в кратере Езеро, собирает образцы пород для последующей доставки на Землю в рамках программы Mars Sample Return, реализация которой запланирована на 2030-е годы.

¶Метан в атмосфере

Одним из интригующих наблюдений стало обнаружение метана в атмосфере Марса. На Земле значительная часть метана имеет биогенное происхождение, однако на Марсе он может образовываться в результате геологических процессов, таких как серпентинизация. Данные, полученные марсоходом «Кьюриосити», показывают сезонные колебания концентрации метана, что указывает на его локальные источники. Природа этих источников остаётся невыясненной.

¶Перспективы исследований

Дальнейшие поиски жизни на Марсе связаны с несколькими направлениями. Во-первых, это изучение подповерхностных сред, где вода может существовать в жидком виде и где организмы могли бы быть защищены от радиации. Во-вторых, это анализ образцов, собранных марсоходом «Персеверанс», на Земле с использованием лабораторного оборудования, превосходящего возможности бортовых инструментов. В-третьих, это исследование возможных микробных сообществ в земных аналогах марсианских сред, таких как пустыня Атакама, антарктические сухие долины и подлёдные озёра.

Планируемые миссии, включая европейский аппарат «ЭкзоМарс» и китайские программы исследования Марса, направлены на бурение поверхности на глубину до двух метров и поиск биосигнатур. Вопрос о существовании жизни на Марсе имеет значение не только для планетологии, но и для понимания пределов обитаемости во Вселенной и происхождения жизни на Земле.