В 2024 году марсоход NASA Perseverance обнаружил на поверхности одной из марсианских скал примечательные структуры – темные точки, получившие от ученых название «семенами мака», а также светлые пятна с темной границей, которые назвали «леопардовыми пятнами». В то время исследователи высказали ряд предположений относительно причин появления этих отметин. Одной из версий было наличие следов древней жизни. Полученные от марсохода новые данные, как косвенно подтверждают эту гипотезу, указывают на то, что пятна, вероятнее всего, связаны с деятельностью микроорганизмов.
В 2021 году марсоход NASA Perseverance выполнил мягкую посадку в кратере Езеро — в древнем марсианском бассейне, который, по всей вероятности, три миллиарда лет назад содержал озеро. Специалисты выбрали это место, основываясь на ряде факторов.
Прежде всего, там зафиксированы отложения дельты реки, впадавшей в озеро. Эта дельта, вероятно, аккумулировала осадочные отложения, известные своей способностью сохранять органические молекулы и потенциальные биомаркеры. Кроме того, в Езеро обнаружены карбонаты и глинистые минералы, формирующиеся в водной среде и способные удерживать органические соединения. Эти минералы могут выступать в роли своеобразной «капсулы времени», позволяющей исследовать прошлые условия на Марсе.
Через три года, проведенные у скального участка Bright Angel марсоход наткнулся на камень, поверхность которого покрывали два типа отметин: светлые пятна с темной окантовкой диаметром несколько миллиметров — «леопардовые пятна», а также мелкие темные пятнышки диаметром приблизительно 100 микрон — «семена мака». Оба типа отметин располагались между белыми слоями сульфата кальция — минерала, который на Земле формируется в присутствии воды.
В течение длительного периода времени полагали, что марсианские пятна могли возникнуть из-за восстановительных химических процессов. Иными словами, минералы, содержащие кислород, взаимодействовали с восстановителями, такими как органические соединения или сульфиды. Тем не менее, конкретный механизм этого процесса оставался невыясненным. Некоторые ученые считали, что решающую роль сыграли растворы, содержащие сульфиды, в то время как другие связывали этот процесс с деятельностью микроорганизмов, использующих железо и серу в метаболизме.
Подобные структуры на нашей планете нередко ассоциируют с жизнедеятельностью микроорганизмов. Микроорганизмы используют химические реакции, такие как окисление и восстановление, оставляющие подобные следы, в качестве источника энергии.
Команда ученых из США во главе с Джоэлем Горовицем ( Joel Hurowitz) ученый из Университета штата Нью-Йорк в Стони-Бруке исследовала химический состав этих пятен, используя приборы, установленные на марсоходе Perseverance.
В «маковых зернах» исследователи выявили фосфат железа, содержащий железо восстановленной формы, а в «леопардовых пятнах» – сульфид железа с восстановленной серой. Окружающие горные породы содержали окисленное трехвалентное железо (Fe³⁺), которое обычно образуется при взаимодействии двухвалентного железа с кислородом, растворенным в воде. Таким образом, ученые зафиксировали наличие окислительно-восстановительных процессов там, где Perseverance обнаружил отметины.
Минералы, содержащие серу в восстановленном виде, формируются на Земле двумя способами. Первый из них – абиотический, то есть не связанный с живыми организмами, но требующий температур выше 120 градусов Цельсия. Для его реализации могут потребоваться тысячи или даже миллионы лет. Второй способ – это участие микроорганизмов, которые инициируют реакцию при более низких температурах.
Воздействие высоких температур на марсианские породы должно было бы привести к формированию крупных кристаллов, возникших в результате плавления и последующего застывания. Однако, анализаторы, установленные на марсоходе Perseverance, не зафиксировали наличия подобных образований. Это свидетельствует против сценария, предполагающего высокие температуры, и поддерживает версию о возможности существования биологических процессов.
Существует определенная особенность: на нашей планете микробные процессы приводят не только к восстановлению минералов, но и к появлению дополнительных признаков, таких как кристаллы доломита (соединения кальция и магния). На Марсе подобные образования пока не были обнаружены.
Несмотря на то, что информация, полученная марсоходом, свидетельствует о вероятной биологической природе обнаруженных пятен, окончательные заключения станут возможны лишь после изучения образцов в лабораторных условиях. Аппарат Perseverance уже собрал соответствующий материал, однако его доставка на Землю запланирована на 2030-е годы. В случае подтверждения данной гипотезы, это станет первым доказательством существования жизни за пределами нашей планеты.
Горовиц и его коллеги представили результаты исследования на Конференции по лунным и планетарным наукам, которая проходила в Техасе (США) с 10 по 14 марта.