вторник, 27 января 2015 г.

Марсоход Curiosity и возможные признаки древней жизни на Марсе

Несмотря на явное сходство отдельных участков марсианской и земной поверхности, выявленное геобиологами, ученые миссии MSL Curiosity не вполне согласны с гипотезой биогенного формирования марсианских осадочных пород

Слоистое обнажение горных пород на участке "Gillespie Lake", структура которого, предположительно, образована древними микроорганизмами
(NASA/JPL)



Внимательное изучение снимков, сделанных Марсианской научной лабораторией (MSL) Curiosity, выявило интригующее сходство между древними осадочными породами на Марсе и структурами осадочных пород на Земле, которые сформировались при участии микробов.

Эти снимки были сделаны марсоходом, когда он двигался по дну высохшего озера Гиллеспи в низине Yellowknife Bay,  которая периодически заполнялась водой миллиарды лет назад. В то время процессы, происходившие на Марсе, были аналогичны земным, а мир Красной планеты был теплым и влажным.

Геологическая структура низины Yellowknife Bay
Отмечены точки бурения "John Klein" и "Cumberland" марсоходом Curiosity в самом нижнем слое уступа Sheepbed. Выше расположены уровни Gillespie Lake и далее обнажения Point Lake. Эти поверхности когда-то были заполнены осадочными породами, принесенными водными потоками с обода кратера Гейла. Здесь образовалась среда, благоприятная для микробной жизни. Каменистые породы были обнажены около 70 миллионов лет назад путем удаления наносных слоев в результате ветровой эрозии и менее подверглись радиации. На горизонте слева вверху - подножие горы Шарпа (направление юго-запад).  Sol 137, 24 декабря 2012 года
   (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Возможное расположение различных видов органических окаменелостей на марсианской плите, представленной выше
(Astrobio.net)
На Земле бактериальные маты - колонии микроорганизмов, обитающих в мелких водоемах или в прибрежных водах - образуют осадочные структуры, которые со временем превращаются в окаменелости.

Формирование микробно-индуцированных осадочных структур (MISS) включает два основных этапа - рост микробных сообществ и их последующая деструкция, при которой происходит первичное разрушение биомассы и последующее разложение остаточного органического вещества.

MISS повсеместно встречаются на нашей планете в древних породах там, где когда-то было стоячее мелководье.

Слева: возможные MISS на Марсе (вверху); на острове Портсмут, США (в середине); на островах Меллум, Германия (внизу)                       (Astrobio.net)

Геобиолог Нора Ноффке из Университета Old Dominion в Вирджинии последние 20 лет изучала такие микробные структуры. В 2008 году она обнаружила отложения MISS, возрастом 3,48 млрд лет, на западе Австралии в формации Дрессер. Возможно, это самые древние следы жизни на Земле.

В статье, опубликованной в прошлом месяце на сайте журнала "Astrobiology", Ноффке отмечает поразительное морфологическое сходство между марсианскими осадочными породами в озеро Гиллеспи, которым 3,7 млрд лет, и микробными структурами на породах Земли.

Об этом свидетельствуют характерные эрозионные следы, складки, ниши, наросты, ямки и трещины, которые на Земле могут простираться от нескольких сантиметров до многих километров.

Несмотря на то, что Ноффке делает заманчивый вывод о возможных признаках жизни на древнем Марсе, ее сообщение не является окончательным доказательством того, что эти осадочные структуры были сформированы биогенным путем.

Нельзя полностью исключать, например, эрозию пород под действием ветра или воды, которая могла бы сформировать похожий рельеф. Полученные данные свидетельствуют, но не доказывают, что на Красной планете когда-то могла существовать жизнь.

Многие ученые полагают, что окончательно определиться в этом вопросе помогла бы доставка образцов грунта на Землю для полного микроскопического анализа. Но подобная миссия не планируется в ближайшем будущем.

Справа: структура трещин на участке "Gillespie Lake" и современного микробного мата в Bahar Alouane, Тунис
(Astrobio.net)

По мнению астробиологов, тот факт, что она указала на эти структуры, вносит большой вклад в науку. Наряду с недавним открытием метана и органики на Марсе, ее выводы проливают новый свет на загадочную историю соседней планеты.

Работа Ноффке - наиболее тщательный анализ сравнения марсианских и земных пород в общности их возможного биогенного происхождения.

Снимки марсианской поверхности, на которые геобиолог обратила внимание, опубликованы  и общедоступны на сайте Mars Science Laboratory космического агенства NASA.

Ноффке сравнила марсианские поверхности с похожими участками в разных местах на Земле - на островах Германии, США, Австралии и Африки. Фотографии показали несомненное морфологическое сходство наземных и марсианских осадочных структур.

На Земле микробные осадочные формирования отличаются друг от друга в зависимости от того, в каком месте они расположены. Различные виды структур определяются различными типами сред. Например, микробные маты, образованные на дне рек, отличаются от тех, что формировались в сезонно заполняемых водоемах.

Образцы, найденные в обнажении Gillespie, вполне согласуются с окаменелостями древних колоний микроорганизмов на аналогичных поверхностях Земли.

По форме этих окаменелостей можно определить, как микробные поселения возникали, росли, высыхали, трескались и вновь прирастали новыми слоями.

Характер рельефа многих участков марсианских поверхностей соответствует земным отвердевшим микробным структурам, которые менялись с течением времени.

Слева: эродированные породы на Марсе и похожие образования биогенного характера в Carbla Point, Западная Австралия
(Astrobio.net)

В конце статьи Ноффке описывает детальную стратегию для подтверждения потенциальной биологической природы марсианских структур.

К сожалению, самый важный шаг - доставка образцов грунта на Землю для дальнейшего анализа - пока невозможен.

Ученые из команды Curiosity скептически относятся к выводам геобиолога Ноффке о биогенном формировании осадочных пород в озере Гиллеспи. Они считают, что активный водный поток, существовавший когда-то здесь, был не слишком благоприятным местом для сохранения колоний микроорганизмов.

Многое может прояснить миссия марсохода Curiosity, который установил наличие древней среды, благоприятной для жизнедеятельности микроорганизмов, а также обнаружил в атмосфере и горных породах Красной планеты метан и некоторые другие органические молекулы. Однако, возможности бортовой лаборатории марсохода по выявлению органических молекул именно биогенного происхождения сильно ограничены.

"В принципе, этот инструмент (SAM) мог бы рассказать нам что-нибудь о биологической природе этих материалов, но лишь при их большой концентрации в исследуемых образцах", - заявил Крис Маккей, планетолог Исследовательского центра Эймса NASA и член редколлегии журнала "Astrobiology".

Диаметр кратера Гейла - свыше 150 километров, в центре располагается конус осадочных пород высотой 5,5 километров - гора  Шарпа (Эолида)
(Изображение NASA)

В настоящее время марсоход Curiosity продолжает исследовать подошву горы Шарпа на поверхности под названием "Pahrump Hills". Научная команда миссии надеется обнаружить здесь горные осадочные породы с богатым содержанием органики.

Несмотря на некоторые проблемы с радиосвязью в начале прошлой недели, переход на новую версию программного обеспечения прошел успешно, и специалисты возобновили планирование научной деятельности в полном объеме. Об этом сообщил планетолог Кен Херкенхофф (Ken Herkenhoff), научный сотрудник миссии Curiosity.

Автопортрет Curiosity на участке "Pahrump Hills" в основании горы Шарпа
(Изображение NASA)

В частности, ведется подготовка к очередному бурению марсианской поверхности на плитке под названием "Mojave-2". В ближайшие дни предполагается ее очистка и проверка на устойчивость во время предстоящего сверления.

Главной целью Curiosity является поиск благоприятной среды обитания микроорганизмов в прошлом и настоящем, следов их жизнедеятельности, а также изучение геологической истории Красной планеты. Это лишь одна составляющая комплексных марсианских исследований NASA в рамках подготовки к полету человека на Марс, который должен состояться в 30-х годах текущего столетия.


Погода в кратере Гейла на Sol 872 - 19 января 2015 года: солнечно, атмосфера от +1С до -72С, поверхность от +5С до -72С, давление - 902Pa (6,77 мм), уровень ультрафиолетового излучения Солнца - умеренный, светлое время суток - с 6:09 до 18:27, данных о ветре и влажности нет.

Источники: NASA/JPLAstrobiology, USGS, Raw ImagesREMS

По теме:
Марсоход Curiosity начинает 2015 год в Розовых Скалах


Марсианская научная лаборатория MSL Curiosity продолжает подробное исследование холмистой возвышенности "Pahrump Hills" в основании горы Шарпа. Новые данные помогут ученым больше узнать об активных химических веществах, вызывающих резкие изменения концентрации метана в атмосфере, а отобранные образцы горных пород позволят определить органические вещества Красной планеты

Марсоход Curiosity на втором круге в Pahrump Hills

Curiosity попробовал подошву марсианской горы


Обитаемость, тафономия и охота Curiosity за органическим углеродом

Открытия Curiosity


Комментариев нет: