Почти 50 лет назад марсианские посадочные аппараты «Викинг» впервые провели эксперимент по поиску внеземной жизни — и, возможно, нашли её! Однако сенсационные результаты вызвали волну скепсиса, а сами данные на десятилетия оказались в тени. Эта статья — попытка разобраться, что же произошло на самом деле. Что если первая встреча с внеземной жизнью уже состоялась — и мы просто не готовы были её признать?

В июле 1976 года на Марс приземлились два американских аппарата — "Викинг-1" и "Викинг-2". Эти миссии не были первыми попытками достичь поверхности Марса: ещё в 1971 году советский аппарат "Марс-3" осуществил первую мягкую посадку, но прекратил передачу данных спустя 14 секунд. В отличие от него, "Викинги" стали первыми, кто успешно передал научные данные и цветные фотографии с поверхности Марса, аппараты вместе с орбитальными модулями предоставили около 500 мегабайт научных данных, что для 1970х было совершенно немыслимый объем информации. Следующие 21 год вплоть до посадки Mars Pathfinder в 1997 году, это были все данные о поверхности марса, которыми располагало человечество.

"Викинг-1" совершил посадку 20 июля в районе Chryse Planitia (Равнина Хриса) — это плоская, пыльная равнина в субэкваториальной зоне, расположенная недалеко от устьев древних долин, предположительно сформированных потоками воды.

"Викинг-2" сел 3 сентября значительно севернее — в районе Utopia Planitia (Равнина Утопия), расположенной в самой крупной ударной котловине Марса. Это была также ровная, но более каменистая местность с признаками древней геологической и, возможно, климатической активности.

Интересно, что расстояние между двумя местами посадки составляло около 6 460 километров, что позволило исследовать два геологически и климатически разных региона Красной планеты.

Однако этот рассказ не столько об аппаратах и их уникальной миссии по изучению Марса, сколько об одном из самых спорных и поразительных научных экспериментов в истории космических исследований эксперименте по обнаружению внеземной жизни, проведённом на борту посадочных модулей "Викинг-1" и "Викинг-2". И его результатов и интерпретации.

🧪 Как искали жизнь в 1976 году
Достаточно непростой задачей было постановка самого эксперимента: как убедительно обнаружить или опровергнуть наличие внеземной жизни, если мы до сих пор не пришли к единому определению, что такое жизнь? Что считать живым, а что просто результатом химических процессов?

Жизнь как метаболический процесс? Поглощение и расщепление органических элементов с выделением энергии и продуктов обмена веществ? Но ведь химические реакции тоже могут расщеплять вещества с выделением энергии. Мы не считаем горение жизнью, хотя по формальному признаку оно полностью укладывается в это определение. А вот, скажем, вирусы - напротив, не имеют собственного метаболизма, но всё же считаются формой жизни или, по крайней мере, её пограничным проявлением.

Если бы мы попытались поставить такой эсперимент сегодня, то возможно, искали ДНК или РНК и поискали бы знакомые биомаркеры жизни. Но в начале 1970-х биотехнологии были радикально ограничены по сравнению с современными возможностями. Секвенирование ДНК только-только начинало развиваться, первая методика Сэнгера появилась в 1977 году, уже после запуска "Викингов", а технология полимеразной цепной реакции ПЦР и вовсе была открыта в 1983 году. И даже если бы тогда существовали молекулярные методы, они вряд ли уместились бы в жесткие рамки массы, объёма и энергопотребления посадочного модуля. Даже микроскоп не подходил по габаритам и ограничениям и передачи данных, к тому же не было уверенности в размерах Марсианской жизни она могла быть значительно меньше земных бактерий невидимой в световой микроскоп.

Пакет эксприментов по обнаружению жизни на Марсе.

Над экспериментами работали три комманды из университетов: Джонса Хопкинса (Гилберт Левин и Патрисия Страас), Рочестерский Университет (Вольф Вишняк) и MIT (Клаус Биман).

⚛️Labeled release (LR) - эксперимент с помеченной культурой

В итоге, в условиях ограничений миссии, эксперимент по поиску жизни, разработанный Гилбертом Левином и Патрисией Страас, был построен на универсальном принципе выявлении признаков метаболизма, который не зависит от конкретной биохимии. Эксперимент, основанный на введении питательной среды, содержащей набор радиоактивно помеченых органических соединений, и последующем измерении выделенного радиоактивного газа как возможного признака биологической активности.

Питательная среда для марсианской жизни
Стерильная питательная среда состояла из семи простых органических веществ, каждое из которых было помечено изотопом ¹⁴C (обладало слабой радиактивностью). В состав среды входили: глюкоза, молочная кислота, глицин, формат, глицерин, серин и аланин. Все они были растворены в буферном растворе с pH около 6.5–7.0, что соответствовало нейтральной среде, благоприятной для большинства земных микроорганизмов.

Если максимально упростить объяснение радиактивных меток
Представте, что вы даёте некоему животному еду, и каждый кусочек этой еды светится особым образом (обладает радиокативностью). Пока радиоактивный углерод остаётся в составе "еды", датчики его не фиксируют. Как только он перерабатывается кем-то в газ - начинают фиксировать. Если животное начнёт её есть и переваривать — оно начнёт выдыхать газ, оксид углерода, который тоже будет светится так как будет включать в себя помеченные молекулы углерода которые животное съело. Так можно увидеть: кто-то живой в камере был и ел эту еду.

Учитывая возможность, что марсианская жизнь может обладать иной хиральностью, чем земная (на Земле живые организмы используют L-аминокислоты и D-сахара), разработчики эксперимента включили в состав среды оба типа изомеров (D-аминокислоты и L-сахара), чтобы охватить максимально возможный спектр потенциальных форм метаболизма.

Была идея создать несколько экспериментов, в которых питательная среда содержала бы только изомеры определённого типа — тогда можно было бы определить, какой тип изомеров предпочитает марсианская жизнь. Но поскольку у команды не было уверенности, что жизнь на Марсе существует в принципе, а также из-за ограничений по массе и ресурсам, от экспериментов с раздельной хиральностью отказались.

Питательная среда объёмом около 0.115 мл помещалась в герметичную ампулу, где она смешивалась с примерно 500 мг марсианского грунта, доставленного в биологическую камеру посадочного модуля. Давление внутри камеры устанавливалось на уровне 1 атмосферы газовый состав этой атмосферы повторял композицию газов атмосферы Марса, высокое (с точки зрения Марса) давление было вынужденным шагом ,чтобы предотвратить закипание воды. В эксперименте не использовалось освещение, исключая фотосинтетические формы жизни.

Labeled Release - обнаружение радиактивного газа
Суть метода заключалась в том, что, если в марсианском грунте присутствуют живые организмы, они будут метаболизировать внесённые питательные вещества, в процессе чего будет выделяться радиоактивный газ углекислый газ или метан. Его концентрация измерялась с высокой чувствительностью счётчиком радиации. Чем выше была бы метаболическая активность, тем больше радиоактивного газа накапливалось бы в камере. Радиоактивность питательной среды была достаточной для обнаружения, но безопасной для земных бактерий.
В качестве контрольного эксперимента так же использовался марсианский грунт, но стерилизованный нагреванием в печи до 160 градусов в течении 3 часов.

Экспериментальные ячейки
Каждая ячейка называемая "циклом" была одноразовой на каждом из посадочных модулей их было 9. Все ячейки LR эксперимента были использованы на Викинге-1, на Викинге-2 одна из LR ячеек успешно не запустилась и после 7 циклов, на аппарате возникли перебои с питанием биологического пакета и эксперименты по обнаружению жизни были прекращены.

Изначальные результаты на Викинге-1 за первые 140 часов показали типичную логарифмическую кривую роста бактерий, которую я видел много раз в моих биологических экспериментах. Идентичные результаты были получены и в LR-эксперименте Викинга-2 на другой стороне Марса. Опять же результат типичный для Земли, где в самых экстремальных условиях — эксперимент показывал схожий график бактериального роста.

Скорость удвоения клеток в культуре
По этому графику можно подсчитать скорость удвоения клеток в культуре (TD) — порядка 20 часов. То есть каждые 20 часов количество бактерий в культуре будет удваиваться. Это значительно медленнее большинства земных бактерий. Кишечная палочка E. coli имеет скорость удвоения около 20 минут, но, например, арктическая бактерия Colwellia psychrerythraea, которая живёт при температуре около 0 градусов в вечной мерзлоте, имеет скорость удвоения 24–48 часов.

Эти результаты не могли быть объяснены химической процессами, они как правило не формируют логарифмических кривых, более того, стерилизованный грунт никакой активности не показал.

⚠️ Загадка второй инъекции

Странности с экспериментом начались после так называемой "2nd injection" повторного введения питательной среды. Согласно изначальной логике, если в грунте действительно присутствовала жизнь, то введение дополнительного количества питательных веществ должно было привести к ещё большей метаболической активности, как это наблюдается у земных бактерий, что проявляется увеличением количества радиактивного газа в ячейке.

Однако на Марсе всё пошло иначе. Сразу после повторной инъекции уровень радиоактивного газа в камере резко снизился, а затем активность практически полностью прекратилась. Этот эффект оказался неожиданным и противоречил ожидаемой модели поведения живых систем. Причем данный результат наблюдался во всех экспериментах с повторным введением пиатательной среды.

Возможно, питательные вещества были добавлены слишком поздно, и бактериальная культура за восемь дней успела истощить ресурс среды и погибла. Эксперимент не фиксирует наличие или отсутствие живых клеток — он лишь измеряет уровень радиоактивного газа. Поэтому вполне возможно, что культура погибла ещё до введения новой порции питательной среды, когда кривая выделения газа достигла плато.

Мы нашли марсианскую жизнь — и, возможно, убили её водой.
Вторая инъекция могла также содержать слишком высокую концентрацию активных веществ и нарушить слабый биоценоз сформировался в ячейке. Возможно, марсианские организмы извлекают воду из химических соединений, например, солей как это делают некоторые земные бактерии в засушливых районах и дополнительный объём воды оказался для них губителен. Подобное поведение наблюдается и на Земле, например, в почвах пустыни Атакама, населённых экстремальной микрофлорой и выпадение осадков вызывает гибель до 80% почвенной микрофлоры.

Воспроизведение результатов эксперимента «Викинга-1/2» с повторной инъекцией питательной среды было выполнено с использованием щелочной почвы с pH 7.8 из пустыни Юнгай. В этом случае наблюдалось резкое падение уровня CO₂ в камере (красная кривая). Интересно, что более кислотная почва с pH 6.5 продемонстрировала типичный "земной" ответ на повторную инъекцию — уровень CO₂, наоборот, резко увеличился (синяя кривая). Эти данные можно интерпретировать как гибель земных экстремофилов в более щелочной почве после повторного увлажнения, что полностью воспроизводит картину, наблюдавшуюся в LR-эксперименте на Марсе.

Снижение Ph в атмосфере углекислого газа
Моя интерпретация этой аномалии связана с условиями внутри экспериментальной камеры, в частности — с использованием атмосферы с высоким содержанием CO₂ при давлении, близком к земному. Такое решение было технически необходимо, чтобы предотвратить закипание и испарение воды в условиях низкого давления на поверхности Марса. Поскольку CO₂ является основным компонентом марсианской атмосферы, он был выбран для моделирования условий среды. Однако CO₂ — химически активный газ, способный легко растворяться в воде, образуя угольную кислоту (H₂CO₃), что приводит к резкому снижению pH среды. Особенно ярко этот эффект проявляется при повторной инъекции: если в первой фазе объём жидкой фазы был минимален и связывался с грунтом, то при добавлении новой порции раствора появилась свободная водная фаза, в которой CO₂ из атмосферы начал активно растворяться. Это хорошо видно на графиках по резкому падению уровня радиоактивного CO₂ сразу после инъекции. Простые расчёты показывают, что падение pH в таких условиях могло составлять более 2.5 единиц Ph.

Если предположить, что гипотетические марсианские микроорганизмы адаптированы к слабощелочной или нейтральной среде — как это предполагается на основе pH марсианского грунта (~7.5–8) — то такое резкое закисление могло стать смертельным стрессом, вызвавшим гибель или инактивацию клеток. Таким образом, спад активности после повторной инъекции может быть следствием не отсутствия жизни, а её чувствительности к кислотному шоку точно так же, как это наблюдается у земных экстремофилов из пустыни Атакама или Юнгай в эксперименте с щелочной почвой (pH 7.8). Намного лучшим решением было бы использовать инертный газ — например, азот или аргон.

И всё-таки, на сегодняшний день нет однозначного мнения, что именно произошло. Но именно этот эпизод — внезапное прекращение активности после второй инъекции, эффект, который наблюдался на обоих аппаратах, стал одним из главных аргументов против биологической интерпретации результатов в 1976 году.

Возможно эти результаты не активность бактерии, а особенности химического состава марсианского грунта?

Небиологическая интерпретация результатов предполагала наличие неизвестного химического катализатора или окислителя в марсианском грунте, который при взаимодействии с питательной средой вызывал выделение радиоактивного газа. Однако все попытки воспроизвести кривую "Викинга" с использованием химических веществ на Земле не смогли достоверно воспроизвести логарифмическую кривую, обнаруженную на Марсе.  

Например, в экспериментах с перекисью водорода и другими окислителями наблюдалось очень быстрое, линейное увеличение уровня радиоактивного газа в течение первых минут или часов, за которым следовало плато, связанное с исчерпанием реагента.

Эксперименты с разными температурами

Группа Гилберта Левина и Патриции Страат провела дополнительную серию экспериментов на борту Викинга-2, в которой вместо полной стерилизации марсианский грунт подвергался воздействию умеренных температур — 46 °C и 51 °C. Целью этих тестов было определить, обусловлен ли выброс радиоактивного газа биологической активностью или неорганической химией.

Если в образцах присутствовали живые бактерии, то даже такой умеренный тепловой шок должен был их частично повредить, что привело бы к снижению метаболической активности и, как следствие, к ослаблению сигнала. Именно такой эффект и был зафиксирован: при нагревании образца до 46 °C в течение трёх часов интенсивность выброса радиоактивного газа снизилась примерно на 60%. При температуре 51 °C сигнал практически исчез, что указывает на возможную гибель всей микрофлоры.

Подобная чувствительность укладывается в поведение холодолюбивых экстремофилов, обитающих в антарктических и арктических условиях Земли, для которых температуры выше 45–50 °C приводят к денатурации белков и потере жизнеспособности. Преимущество этого подхода заключается в том, что температурный диапазон был биологически значимым — достаточно мягким, чтобы сохранить любые неорганические катализаторы, но губительным для биологических структур. Если бы выброс газа объяснялся действием какого-либо химического или минерального вещества, оно не должно было терять активность при 51 °C, ведь разложение большинства неорганических соединений происходит только при гораздо более высоких температурах (например, выше 150–180 °C).

Исключение Ультра-фиолетового излучения

Среди дополнительных экспериментов, проведённых командой Левина, было культивирование образца марсианского грунта, извлечённого из-под камня. Аргументы сторнников небиологической природы результатов эксперимента приводили аргументы в пользу выделение газа как реакции на некий окислитель формирующийся под воздействием УФ излучения в почве Марса. Чтобы ответить на данную критику комманда Левина взяла образец VL2-3 из под камня который всегда был скрыт от УФ излучения. Сбор образца проводился перед рассветом и удалось полностью избежать облучения образца прямыми солнечными лучами. Как и в остальных экспериментах образец VL2-3 цикл 3, показал эволюцию радиактивного газа схожую с остальными пробами грунта.

Эксперимент с пробой грунта которая хранилась в камере для сбора образцов
Последний эксперимент, цикл 5, включал в себя образец, собранный для выполнения цикла 4 (обработка температурой 46 °C), но для цикла 5 образец 4 хранился в камере коллектора посадочного модуля в течение 84 солов. Образец хранился в темноте, но с доступом к марсианской атмосфере. Главным отличием был температурный режим образца, так как в посадочном модуле сохранялась температура около 10-20 °C. Данные условия показали полную инактивацию образца в цикле экспериментов 5. В то же время температуры на Марсе в данном регионе могли достигать 10 °C и в естественных условиях, поэтому инактивацию активности образца во время хранения однозначно объяснить не удалось.

⚛️Gas Exchange (GEX) – Эксперимент по газообмену

В рамках эксперимента GEX (Gas Exchange) в марсианский грунт добавлялась вода без каких-либо питательных веществ или радиоактивных меток. Вместо этого использовался газоанализатор, который отслеживал изменение концентраций газов в атмосфере камеры — таких как кислород (O₂), углекислый газ (CO₂), азот (N₂) и водород (H₂).

После увлажнения марсианского реголита было зафиксировано резкое повышение уровня кислорода в камере. Этот результат оказался ожидаемым и, по мнению большинства исследователей, объясняется разложением перекисей или других окислителей, присутствующих в марсианском грунте. Однако никаких существенных изменений по другим газам CO₂, N₂ или H₂ — зафиксировано не было.

Поскольку GEX разрабатывался независмой научной группой, условия и методология эксперимента были утверждены независимо. Руководителем проекта GEX был Вольф Вишняк (Wolf Vishniac) — микробиолог из Рочестерского университета, один из пионеров изучения экстремофилов. Его подход основывался на идее, что влага сама по себе может «пробудить» потенциальную жизнь, которая затем начнёт выделять или поглощать газы, измеримые газоанализатором. Судьба Вольфа сложилась трагически. В 1973 году, за год три года до посадки «Викингов», Вишняк погиб во время научной экспедиции в Антарктиде провалившись в расщелину во льду. Его часть экспериментов дорабатывалсь остальными участниками его лаборатории. В его честь позже был назван кратер Vishniac на Марсе.

Философские различия между командами GEX и LR были принципиальными: Гилберт Левин и Патрисия Страас, автор LR, считал, что необходимо активно «кормить» возможную жизнь следуя подходу лабораторной бактериальной культуры, в то время как Вишняк был убеждён, что достаточно "Просто добавить воды", чтобы жизнь проявила себя.

Интересно как и в ситуации с LR больший объем воды и отсуствие буфферного раствора вызвало закисление марсианского грунта раствором угольной кислоты ещё больше, чем при повторной инъекции питательных веществ в LR эксперименте из за отсутствия буферных компонентов в растворе.

На мой взгляд, эксперимент был сконструирован некорректно. В нём следовало использовать ту же питательную среду, что и в эксперименте LR, чтобы создать аналогичные условия для возможной метаболической активности. Более того, результаты газоанализа необходимо было сопоставлять с уровнем радиоактивности в атмосфере ячейки, что позволило бы более точно выявить источники газов и их природу.

⚛️GCMS (Gas Chromatograph / Mass Spectrometer) Пиролитическая газовая хроматография/масс спектрометрия почвы.

Этот эксперимент был более простым и заключался в обнаружении органических соединений в марсианском грунте в первую очередь углерода. Его разработала комманда под руководством Клауса Бимана, пионера технологии масс спектрометрии. Суть эксперимента заключалась в нагревании грунта до 200C градусов, затем 350C и 600C цельсия. Как в режиме пиролитической очистки грязной духовки углерод в марсинаском грунте (если мы исходим что марсианская жизнь является углеродной) должен был перейти в газ при нагревании и именно его должна была обнаружить в масс спектрометре. Никаких органических молекул, типичных для жизни, обнаружено не было. Более того показатели органики в масс спектрометрии были значительно ниже показателей масс спектрометрии Лунного грунта, и это должно было исследователей насторожить, так как сейчас мы знаем, что органические соединения встречаются на инопланетных объектах в достаточно больших объемах, но сами по себе не являются показателями жизни, но в 1976 году это укладывалось в общую идею стерильности Марса.

Единственная органика, которая была обнаружена следы хлорированных углеводородов (например, хлорбензол), которые тогда посчитали загрязнением с Земли, как следы растворов которыми стерилизовали посадочный модуль перед запуском. Сейчас мы знаем, что тонкий слой поверхностного грунта на марсе содержит перхлораты (ClO₄⁻) соединения хлора в реакции с ултрафиолетом солнца, в быту вам подобные соединения хорошо знакомы по отбеливателю. При нагревании перхлораты разлагают органику на хлорированные углеводороды которые и обнаружил масс спектрометр.

Это был единственный эксперимент программы «Викинг», который впоследствии был независимо повторён на марсоходе Curiosity. Он впервые подтвердил наличие органических молекул в марсианском грунте - среди них были обнаружены бензол, тиофен и хлорбензол. При этом содержание органического углерода значительно варьировалось между разными образцами. В почвенном образце, взятом в зонах Cumberland и John Klein, концентрация органики составила около 10 ppm (частей на миллион). В другом образце — глинистом слое из района Yellowknife Bay — содержание органических веществ оказалось значительно выше и достигало 200–273 ppm.

Подобные значения уже невозможно объяснить исключительно геологическими или химическими процессами, особенно с учётом плохой долгосрочной сохранности органики в марсианской среде. Для сравнения: аналогичный эксперимент, проведённый в почвах пустыни Атакама на Земле — одном из наиболее стерильных природных регионов планеты показал содержание органики на уровне около 50 ppm. При этом грунт Атакамы даёт положительный результат в эксперименте Labeled Release, аналогичный тому, что был получен на Марсе. Для сравнения в плодородной почве на Земле соддержние органики намного выше свыше 10,000 ppm.

Сезонные вариации метана в атмосфере Марса

В 2012 году орбитальный модуль и ровер Curiosity обнаружил устойчивый фоновый уровень метана в атмосфере, составляющий в среднем около 0.4 частей на миллиард по объёму (ppbv). Эти наблюдения подтвердили и анализом данных с телескопов с Земли. Поскольку метан является крайне нестабильным в условиях Марса и быстро разлагается под действием УФ излучения, его постоянное присутствие указывает на существование активного источника. Более того, концентрация метана в атмосфере демонстрирует чёткие сезонные колебания: зимой она снижается до 0.24 ppbv, а летом возрастает до 0.65 ppbv. Помимо этого, были зафиксированы внезапные локальные всплески выброса метана с концентрацией от 7 до 21 ppbv.

Эти изменения соответствуют сезонной динамике, характерной для активности бактериальной жизни, которая на Земле проявляется в виде метаногенных анаэробных микроорганизмов, потребляющих воду и органические вещества и выделяющих метан в качестве побочного продукта метаболизма. Альтернативной, небиологической гипотезой является высвобождение метана из подповерхностных марсианских льдов, однако она не объясняет стабильную и повторяющуюся сезонность, тогда как биологическая модель с участием микрофлоры вполне укладывается в наблюдаемые закономерности.

Итоги миссии и дальнейшая позиция NASA по проблеме поисков внеземной жизни
Однако всё это стало известно гораздо позже. В 1976 году, сразу после первых сенсационных результатов эксперимента Viking, идея обнаружения жизни на Марсе подверглась жёсткой критике со стороны научного сообщества. В частности, эксперимент Labeled Release был обвинён в антропоцентризме, недостаточной проработке, отсутствии убедительных доказательств существования жизни и, по мнению критиков, неспособности их получить в принципе.

Несмотря на значительный объём собранных данных, их интерпретация не получила широкого признания в рецензируемой научной литературе. Сама идея обнаружения жизни на Марсе казалась многим слишком радикальной, поскольку поднимала сложные философские вопросы о положении человечества во Вселенной и происхождении жизни. Большинство учёных участвовавших в проекте впоследствии ушли из академической науки вовсе или жили в научной изоляции и впоследствии практически не публиковались. Исключение Клаус Биман, хотя его данные о полной стерильности Марса были подтверждены как ошибочные его ошибка сделала его самым академически "успешным" участником миссии.

Никто из участников проекта "Викинг" так и не узнал, стали ли они первыми людьми, обнаружившими внеземную жизнь, или же с ними сыграли злую шутку причуды необычной химии Красной планеты. Ответ на эту загадку предстоит найти нам.

NASA также дистанцировалось от темы прямого поиска жизни: все последующие марсианские миссии сосредоточились на поиске воды, оценке потенциальной обитаемости в прошлом, но миссия Викинг стала первым и последним проектом NASA с пакетом биологических экспериментов направленных на прямое обнаружение инопланетной жизни.

Моё личное мнение и интерпретация результатов
Для меня, как молекулярного биолога с почти двадцатилетним опытом, уже имеющихся экспериментальных данных достаточно, чтобы сделать вывод: на Марсе присутствует инопланетная бактериальная жизнь. Эти микроорганизмы, по всей видимости, анаэробны (не используют кислород в метаболизме) и выделяют метан как побочный продукт, что делает их функционально схожими с земными экстремофилами и почвенными бактериями. Эти бактерии адаптированы для жизни при низкой температуре и минимальной влажности и обитают в диапазоне темератур ниже нуля, но выдерживают кракосрочное нагревание до 46 градусов. Определение генома этой формы жизни должно стать одной из приоритетных задач современной космической биологии.

Насколько такая жизнь может быть опасна для Земли в случае успеха миссии по доставке марсианского грунта или высадки пилотируемой экспедиции на Марс - сказать сложно. Анаэробные, метан-продуцирующие экстремофилы с медленной кривой роста, скорее всего, не представляют серьёзной опасности для экосистемы Земли или астронавтов, на Земле таких бактерий и так предостаточно. В то же время, если марсианская жизнь использует альтернативную хиральность, то она может быть полностью неуязвима для иммунной системы земных организмов и, с этой точки зрения, представлять определённую опасность.

В любом случае, к будущим пилотируемым миссиям на Марс следует подходить с большей осторожностью и, по крайней мере, учитывать потенциальную возможность существования инопланетной микробиологии.

Настоящая статья написана на основе следующих источников:

📚Levin, G.V., & Straat, P.A. (2016). The Case for Extant Life on Mars and Its Possible Detection by the Viking Labeled Release Experiment. Astrobiology, 16(10), 798–810. https://doi.org/10.1089/ast.2015.1464

📚 Guaita, C. Did Viking discover life on Mars?. Eur. Phys. J. Plus 132, 346 (2017). https://doi.org/10.1140/epjp/i2017-11637-y

📚Decomposition of aqueous organic compounds in the Atacama Desert and in Martian soils November 2007Journal of Geophysical Research Atmospheres 112(G4) DOI: 10.1029/2006JG000312

📚Straat, P.A. (2019). To Mars with Love. BookBaby.

📚Публичные архивные данные NASA (включая материалы по миссиям Viking, Curiosity и Mars Science Laboratory)

Я ничего не понял или мне лень было читать статью: Эксперименты на Викингах однозначно показали на марсе наличие бактериальной жизни, но научное сообщество было не готово к столь радикальной идее и решило, что результатов экспериментов недостаточно для подтврждения наличия жизни. Впоследствии результаты миссии забылись, учёные в составе миссии или уволились или стали заниматься другими проектами, а на новых миссиях на Марс NASA больше биологические эксперименты не проводила.

K2-18 b вращается вокруг красного карлика K2-18 и относится к классу суперземель — планет, которые по массе превосходят Землю, но уступают газовым гигантам. Однако главный интерес вызывает не ее размер, а состав атмосферы. Наблюдения, проведенные в 2023 году с помощью космического телескопа NASA "Джеймс Уэбб", позволили выявить удивительные детали.

Планета окутана плотной водородно-гелиевой атмосферой, в которой были обнаружены следы метана, углекислого газа и водяного пара. Эти соединения сами по себе уже вызывают интерес, но настоящей сенсацией стало возможное обнаружение диметилсульфида (DMS) — соединения, которое на Земле производится исключительно живыми организмами, в частности некоторыми видами планктона. Это открытие заставило ученых задуматься: может ли K2-18 b быть обитаемой?

Диметилсульфид: ключ к разгадке жизни?

DMS — это органическое соединение, которое на Земле тесно связано с биологическими процессами. Его возможное присутствие в атмосфере K2-18 b пока не является однозначным доказательством обитаемости этой далекой экзопланеты, но делает ее одним из самых перспективных кандидатов для подробного изучения.

Ученые, разумеется, проявляют обоснованную осторожность в своих выводах. Дело в том, что теоретически DMS может образовываться и в результате небиологических (абиогенных) процессов, таких как бурная вулканическая активность или сложные — пока неизвестные науке — химические реакции в атмосфере. Более того, наблюдения за столь удаленным объектом сопряжены со значительными техническими сложностями, и даже самые навороченные телескопы могут давать неоднозначные результаты.

Почему K2-18 b настолько интересна?

K2-18 b выделяется среди тысяч известных экзопланет своими уникальными характеристиками. Планета находится в "зоне обитаемости" своей звезды, где условия могут быть подходящими для существования жидкой воды. И действительно, данные указывают на возможность существования целого океана под плотной атмосферой, что делает K2-18 b представителем редкого класса планет — океанических миров. А возможное обнаружение DMS и других органических соединений делает K2-18 b одной из самых перспективных целей для поиска следов внеземной жизни.

Дальнейшие исследования K2-18 b с помощью "Джеймса Уэбба" и телескопов следующего поколения помогут ученым лучше понять состав ее атмосферы и изучить процессы, протекающие на поверхности. Если наличие DMS подтвердится, то это станет важным шагом в наших поисках жизни за пределами Земли. Но даже если K2-18 b окажется безжизненной, ее изучение поможет нам лучше понять, как формируются и эволюционируют планеты в других звездных системах.

Читайте также:

• Астрономы подтвердили существование потенциально обитаемой экзопланеты рядом с Солнечной системой.

• Потенциально обитаемая экзопланета Gliese 832 c.

• «Суперпушистая» экзопланета WASP-193 b имеет такую же плотность, что и сахарная вата.

В первом сообщении Пентагона с момента создания его офиса по расследованию неопознанных летающих объектов официальные лица дали несколько ответов, но сказали, что нет ничего, что могло бы предложить потустороннее объяснение сотням полученных ими отчетов. «Мы не видели ничего, что заставило бы нас… поверить, что какие-либо из объектов, которые мы видели, имеют инопланетное происхождение, если хотите», — сказал Рональд Моултри, заместитель министра обороны по разведке и безопасности. Созданный в июле офис, официально известный как Управление по разрешению аномалий во всех областях, получил «несколько сотен» отчетов о неопознанных объектах для изучения, в том числе о тех, которые относятся к многолетней давности, сказал Шон Киркпатрик, директор проекта. . Эти дела входят в число первоначальных 144, рассмотренных в отчете Управления директора национальной разведки за июнь 2021 года.

Ни один из официальных лиц не сказал, сколько дел было проанализировано и разрешено. Но Моултри, выступая перед журналистами в Пентагоне в пятницу, сказал, что многие из этих случаев не будут считаться опасными и могут в конечном итоге оказаться «такими вещами, как воздушные шары и такие вещи, как БПЛА, которые используются для целей, отличных от наблюдения или сбора разведданных». Тем не менее, когда его спросили, указывают ли какие-либо отчеты на что-то, что может представлять угрозу национальной безопасности, военному объекту или американскому персоналу, Киркпатрик ответил: «Да». «В отсутствие возможности определить, что это такое, мы предполагаем, что это может быть враждебно, поэтому мы должны отнестись к этому серьезно», — сказал Моултри, расширяя соображения. Официально расследуемые сообщения относятся к неопознанным аномальным явлениям (НПА), в отличие от более ранней версии неопознанных воздушных явлений, которые были сосредоточены только на объектах, являющихся наблюдениями в воздухе.

Теперь усилия рассматриваются в отчетах с воздуха, земли, моря или космоса, хотя Киркпатрик сказал, что большинство случаев по-прежнему носят воздушный характер. Одной из больших проблем, с которой столкнулся Пентагон, когда он начал более серьезно относиться к проблемам UAP, была стигматизация репортажей. Киркпатрик сказал, что стигматизация, связанная с сообщениями о наблюдениях, значительно уменьшилась. В мае заместитель директора военно-морской разведки Скотт Брей сообщил членам комитета Палаты представителей по разведке, что их база данных выросла до 400 отчетов с момента публикации отчета в июне 2021 года. Отчеты продолжали поступать. — На все это нет единого ответа, верно? – риторически спросил Киркпатрик в пятницу. «Будет много разных ответов, и часть моей работы состоит в том, чтобы разобраться во всех этих сотнях дел, какие из них относятся к каким вещам».

Ставьте лайки, подписывайтесь на канал, делитесь ссылками в социальных сетях. Спасибо за внимание!

https://dzen.ru/a/Y6VYDPsFHm-7abxc

Астронавт NASA Гордон Купер, скончавшийся в 2004 году в возрасте 77 лет, верил в существование внеземной жизни. И не просто верил, но и утверждал, что лично сталкивался с НЛО и другими необъяснимыми явлениями.

Купер побывал в космосе в рамках пилотируемой миссии Mercury Atlas 9, которая состоялась в 1963 году, а затем, после ухода из Национального аэрокосмического агентства США в 1970 году, экс-астронавт полностью посвятил себя изучению неопознанных летающих объектов.

"Я видел НЛО еще в 1951 году, а затем в течение долгих лет жил с этой тайной, так как был обязан соблюдать режим секретности, затрагивающий всех астронавтов и сотрудников NASA. Теперь я могу сказать о том, что американские радары постоянно обнаруживают объекты, о происхождении которых мы ничего не знаем", — говорил Купер в далеком уже 1985 году.

Источник: https://t.me/bunkerznanij/72

Возможно, за свою яркую поверхность спутник и получил своё имя: в греческой мифологии Европа была похищена Зевсом (двойником римского бога Юпитера), который принял облик ослепительно белого быка, чтобы привлечь её внимание: она украсила быка цветами и отправилась на его спине на Крит, где стала царицей.

Похищение Европы. Картинка из открытых источников.

Природа спутника – полная противоположность вулканическому соседу Ио. Можно сказать, что Ио и Европа – это пламя и лед. О том, что Европа покрыта льдом, ученые узнали благодаря снимкам с «Вояджеров»: «Вояджер-1» приблизился к спутнику в марте 1979 года на 732 тыс. км, а «Вояджер-2» - в июле того же года на расстояние всего 190 тыс. км. Они передали качественные снимки поверхности, благодаря которым стало известно, что Европа покрыта льдом:

Фото крупным планом поверхности спутника Юпитера Европы, снятое «Вояджером-2» с расстояния 246 000 км. Источник: ©NASA/JPL

Однако еще два десятилетия оставалось неизвестным, есть ли подо льдом вода, или же Европа представляет собой нечто вроде снежка с каменным ядром внутри. Ответить на этот вопрос помогла следующая миссия к Юпитеру и его спутникам – «Галилео».

В 1998 году зонд обнаружил у Европы магнитное поле, а повторные замеры в январе 2000 года подтвердили: поле есть, и оно индуцировано Юпитером.

Что значит – индуцировано? Это легче всего представить на примере металлоискателя, что стоит в аэропорту: когда вы проходите через рамку, металлоискатель генерирует высокочастотную магнитную волну. Если в вашем кармане есть ключи, под воздействием этой волны в них возникнут собственные вихревые токи, которые, в свою очередь создают свое небольшое магнитное поле. То, что вызывает металлоискатель, и есть индуцирование магнитного поля».

Как же это может работать с Юпитером? Когда Европа движется через магнитное поле газового гиганта, ток проходит через какой-то подповерхностный проводник на «луне», и вокруг спутника создается миниатюрное магнитное поле, направленное против юпитерианского. Его-то и уловил сторонний «металлоискатель» — магнитометр аппарата «Галилео».

Значит, внутри юпитерианской луны есть проводник, в роли которого может выступать только соленый океан: ведь вода и лед плохо проводят электричество, так как содержат мало подвижных заряженных частиц, а если добавить соль, картина меняется – соль разделяется на отрицательно и положительно заряженные ионы, чувствительные к магнитному полю.

Впервые в истории человечества ученые получили доказательства наличия на другом космическом теле жидкой воды, скрывающейся под ледяным покровом.

Европа относится с планетам земной группы, имеет внутри, вероятнее всего, железное ядро и состоит из силикатных пород:

Строение Европы. Фото из Википедии.

Толщина ледяного покрова составляет от 80 до 170 км. Под ним находится соленый океан, глубина которого оценивается в 60 – 150 км. Если эти предположения верны, то на «ледяном» спутнике Юпитера воды больше, чем на Земле. Хотя и температура поверхности спутника весьма низкая – от минус 160°С на экваторе до минус 220°С на полюсах, воду в жидком виде может поддерживать тепло, исходящее из недр Европы, разогретых приливными силами газового гиганта. А в океане может существовать жизнь.

Правда, на спутнике чрезвычайно высок уровень радиации: всего за один день человек, высадившийся в этом мире, «схватил» бы смертельную дозу излучения. Однако подо льдом толщиной в десятки километров существование организмов не исключено – по этой причине интерес ученых к Европе весьма высок.

Возможно, в океане Европы есть жизнь. Есть предположения, что даже - многоклеточная. Картинка из открытых источников.

«Галилео» также передал довольно подробные симки поверхности Европы, на которых видно многочисленные разломы и трещины:

Фото поверхности Европы с "Галилео". Источник: ©NASA/JPL

Считают, что это – действие приливных сил Юпитера. Европа движется вокруг гигантской планеты по слегка вытянутой орбите и, когда она подходит ближе к Юпитеру, то растягивается, как резинка, и океан поднимается на высоту около 30 метров. Это примерно столько же, сколько было у цунами в Индийском океане в 2004 году, только происходит на теле, которое по размерам составляет одну четвертую от диаметра Земли. Когда Европа уходит дальше от Юпитера, она обратно стягивается в форму шара. В результате этих процессов образуются трещины.

Красноватый цвет пятен на снимках позволяет предположить наличие соединений железа и серы. По-видимому, они содержатся в океане Европы и исторгаются на поверхность через расщелины, после чего застывают:

Картинка с канала "Злой Космос".

Спектральный анализ темный линий и пятен показал наличие солей – в частности, сульфата магния:

Анализ снимков Европы с "Галилео". Источник: NASA.

А это – одно из последних фото Европы с аппарата «Юнона» (Juno), основной миссией которого является изучение Юпитера:

Фото поверхности Европы с аппарата "Юнона". Источник: NASA.

Поверхность Европы – одна из самых ровных в Солнечной системе. Лишь немногие образования, напоминающие холмы, имеют высоту до нескольких сотен метров. На спутнике мало ударных кратеров, что свидетельствует о геологической молодости его поверхности (вследствие высокой изменчивости, что и следует ожидать от льда) и множество гладких равнин.

Возможно, такой пейзаж мы бы увидели на втором галилеевом спутнике Юпитера. Картинка из открытых источников.

Десять лет назад научный мир всполошило открытие: на Европе были обнаружены водяные гейзеры, выбрасывающие струи воды и пара на огромную высоту.

Компьютерное моделирование гейзера на Европе, наблюдаемого в 2012 году. Кадр с канала "Злой Космос".

Их существование ученые предполагали еще во время исследований «Галилео», но всерьез о них заговорили лишь в декабре 2012 года, когда группа ученых во главе с Иоахимом Зауром из Кёльнского университета наблюдала Европу на космическом телескопе «Хаббл» в ультрафиолетовом диапазоне и фиксировала в течение 17 ночей необычайно большое количество водяного пара над одной из точек южного полушария. Из-за низких температур на Европе, где невозможно испарение воды, такое явление можно объяснить только наличием гейзера. Его высоту оценили в 120 миль (!), и он был таким мощным, что мог бы наполнить олимпийский бассейн в течение нескольких секунд.

Новость была встречена с большим волнением – ведь это означает, что для исследования океана Европы не придется бурить её поверхность: такая работа стоила бы невероятно дорого и растянулась бы на много лет. Но если гейзеры существуют, то для получения ответов на многие вопросы достаточно будет взять образцы выбрасываемой воды.

После – в 2014 и 2016 годах - «Хаббл» заснял шлейфы гейзеров на этом спутнике Юпитера в одном и том же месте:

Снимки гейзеров на Европе с телескопа "Хаббл". Источник: NASA.

Шлейф 2014 года возвышался на 48,3 километра над поверхностью, а шлейф 2016 года — на 99,7 километра.

Как ученые определили, что извергается именно вода? С помощью спектрографа: молекулы воды излучают определенные частоты инфракрасного спектра, поскольку они взаимодействуют с солнечным светом.

Наблюдения за Европой и поиск новых водяных выбросов продолжаются. Пока ученым не удалось непосредственно сфотографировать гейзеры на спутнике, но они надеются сделать это в самом ближайшем будущем: уже начал работу новый космический телескоп «Джеймс Уэбб», а в октябре 2024 года запланирован старт миссии Europa Clipper. Аппарат достигнет орбиты Юпитера в апреле 2030 года и приступит к изучению Европы, чтобы установить, действительно ли на ледяном спутнике Юпитера есть условия, подходящие для зарождения и поддержания жизни. Europa Clipper будет делать снимки высокого разрешения, определять состав поверхности Европы, измерять толщину ледяной коры, искать признаки недавней или продолжающейся геологической активности, подповерхностные озера и определять глубину и соленость океана.

Будут ли обнаружены в океане Европы живые организмы или он окажется мертвым? Мы вполне можем узнать об этом совсем скоро. Может быть, нам доведется стать свидетелями грандиозного события в истории: обнаружения внеземной жизни.

А пока продолжим путешествие: следующая остановка - Ганимед.

Ставьте лайк, если понравилась статья, пишите комментарии, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!

Ссылка на эту мою статью на Яндекс Дзен