164,4
рейтинг
13 марта 2013 в 10:04

Глина есть, жизни нет — новые результаты Curiosity

Curiosity уже вторую неделю приходит в себя после радиационного удара, но главное он успел сделать — переслать результаты исследования грунта из скважины. Были опасения, что как раз во время их пересылки он и «завис», но обошлось. Данные получены, проанализированы и обнародованы.

Главная новость — это глина! Та самая глина, к которой Opportunity шел три года, искал пол года, а найдя не смог толком изучить. Curiosity ее нашел и изучил на 200 сол своей марсианской карьеры, просто пробурив первую, пробную скважину. Я думал интрига еще год будет сохраняться, т.к. ближайшие залежи глины со спутника обнаружены в 3 км ближе к горе, но тут даже NASA не ожидало такого подарка/подвоха. А подвох серьезный — жизни нет, хотя органика есть.


Основной посыл пресс-конференции: «Curiosity нашел доказательства условий благоприятных для жизни в прошлом».
Условия эти характеризуются влажной средой, в которой имелись соединения серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода. Но более важно, что эта среда была pH нейтральной. Такие благоприятные условия характерны для одного из самых древних геологических периодов Марса — Нойского. Он назван по названию земли Нойской — местности наиболее интенсивно изрытой кратерами, т.е. самой древней. В то время была чистая жидкая вода, была плотная атмосфера, было магнитное поле, т.е. формально планета не отличалась по условиям от Земли. Это и является основанием всех надежд найти следы микробной жизни на Марсе.

Вода размывала вулканические породы и они формировали отложения глины — смектиты или филлосиликаты (это синонимы). На снимках рентгеновского дифрактометра CheMin видно, что вулканический песок из участка Rocknest во многом схож с глиной из участка John Klein — это объясняется тем, что минеральная основа у них практически одна — оливин-пироксеновые вулканические породы. Разница в том, что в John Klein поработала pH-нейтральная вода и как следствие — 20% филлосиликатов, отмеченных на снимке.

Потом сменилась эпоха, на Марс упали самые тяжелые астероиды, ядро навсегда остановилось, исчезло магнитное поле, а разбуженные вулканы заполнили атмосферу соединениями серы и хлора, сделав воду на поверхности кислой и непригодной для жизни.

Геологические слои, сформированные при участии кислой воды, изучал Opportunity на плато Меридиани сразу после посадки.

(Цвет снимков сбалансирован под земные условия освещения.)

Их характерная особенность — бурый цвет от окислов железа. Поэтому когда ученые увидели светло-серый грунт, добытый Curiosity в месте John Klein, они были удивлены, но тогда даже не предполагали, что в их власти окажется новый Святой Грааль Марса — долгожданная глина. Ранее, они с таким же усердием искали доказательства деятельности воды на поверхности — их нашел Opportunity. Потом искали водяной лед — его нашел Phoenix Lander и спутники MRO и Mars Odyssey. NASA так старалось, что до сих пор некоторые уверены, что американцы продолжают искать воду.

Между тем водой на Марсе NASA уже не удивить. Тот же прибор SAM выделил ее из набранной глины:


Более интересно другое — эта вода легче, чем та, которая была исследована в грунте участка Rocknest. Напомню, в исследованиях проведенных 4 месяца назад, обнаруженная в песке вода была в пять раз «тяжелее» чем вода на Земле. "Тяжелой" называют воду, в которой в составе молекул преобладают тяжелые изотопы водорода — дейтерий. В земных океанах один атом дейтерия приходится на 6400 атомов легкого изотопа водорода — протия. Соответственно в марсианском грунте обнаружили воду с соотношением 1 атом дейтерия к 1280 атомам легкого водорода. Но в марсианской глине John Klein выделили воду, которая оказалась легче чем в Rocknest. Правда насколько легче пока не уточняется, но сам факт указывает на открывшийся новый метод датировки геологических слоев.


Разница в «легкости» воды обуславливается тем, что по мере существования воды на поверхности Марса, под действием солнечной радиации и радиолиза, атомы легкого водорода освобождались и покидали атмосферу планеты. Соответственно протий улетал, а дейтерий оставался, его концентрация росла. Но вода, которая оказалась связана на молекулярном уровне в геологической породе, избегала такой деградации, поэтому теперь соотношение D/H в минералах позволит проводить относительную датировку. Возможно, если ученые смогут выстроить хронологическую шкалу процесса деградации водорода, появится и средство абсолютной датировки породы, но это пока в будущем.

Пока же можно со значительной долей уверенности говорить, что Curiosity забурился в дно озера, которому около 3,5 миллиардов лет.


Высокая тепловая инерция пород (красный цвет на карте) указывает границы этого озера, благодаря тому, что донные породы отличаются от остальных высоким процентом содержания воды. У воды высокая теплоемкость поэтому эта характеристика грунта была обнаружена со спутника Mars Odyssey. Когда Curiosity отправлялся на исследование этого места, то никто не знал, что он там найдет.

Итак, чистая жидкая вода есть, питательная среда есть… И органика есть!



Но слишком простая, чтобы стать доказательством прошлой жизни на Марсе. Признаки хлорметанов были обнаружены еще в Rocknest, но тогда NASA заявило, что не ручается за марсианское происхождение этой органики. Сейчас сомнений нет — углеводород местный. Но его происхождение вполне возможно без участия живой природы. Достаточно заглянуть в Википедию: Дихлорметан — Получают прямым хлорированием метана хлором в условиях радикального механизма при 400—500 °C… В результате получается смесь всех возможных хлоридов: хлорметан, дихлорметан, хлороформ и четырёххлористый углерод. Судя по всему, необходимые условия и ингредиенты, кроме метана, могли предоставить вулканы. Да и с метаном не все так однозначно. Хотя на Земле его скопления связывают с деятельностью биосферы, подобный же механизм исключен для атмосфер Юпитера или Титана, где метана намного больше чем на Земле. Откуда метан на Марсе вопрос пока открытый, но связывать его происхождение с биосферой могут только большие оптимисты.

Впрочем NASA не сдается. Оно намерено тщательным образом изучить процесс диагенеза — то есть формирования твердых осадочных пород из рыхлых осадков. Главный вопрос: какие условия и процессы переживали изученные отложения, и могли ли в таких процессах сохраниться какие-либо сложные органические соединения? То есть теперь погоня за марсианской жизнью переходит из рук водителей марсоходов, в руки химиков-экспериментаторов. Смогут ли они смоделировать такие условия, в которых вся марсианская жизнь разлагалась до хлорметанов и неорганических соединений или мечта о марсианах может быть навсегда похоронена? Хотя, не будем забывать и о том, что это только самый первый тест в самом начале долгого пути.

Гора Шарпа ждет…

Другие размеры панорамы: ВК. или Просмотр на ГигаПан.

У тех, кто верно хранит надежду на марсианскую жизнь остается еще утешение. Curiosity забурился всего на 7 сантиметров. И хотя, даже на такой глубине, глина не изменила своих свойств за 3,5 млрд лет, глубже мы пока заглянуть не можем. На пути марсохода встретятся еще метеоритные кратеры, будет русло, похожее на речное у подножия горы, заполненное такой же древней глиной, будет горный каньон но… 7 сантиметров.

В 2016 году планируется миссия InSight с буровой платформой, которая углубится на 6 метров и будет изучать тектоническое строение Марса. Но поиски жизни в ее планы пока не входят.

В 2018 году обещают марсоход от ESA и Роскосмоса — ЭкзоМарс.

Главный его инструмент — 2,5 метровый бур. И он полетит искать жизнь независимо от результатов исследования в кратере Гейла.

В 2020 году NASA обещает еще один Curiosity, но какие инструменты и приборы будут на его вооружении и какие цели он будет преследовать на Марсе пока не известно.
Виталий Егоров @Zelenyikot
карма
1340,2
рейтинг 164,4
Zelenyikot
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (49)

  • +55
    но… 7 сантиметров

    главное умело ими воспользоваться ;)
    • +8
      Главный его инструмент — 2,5 метровый бур. И он полетит искать жизнь независимо от результатов исследования в кратере Гейла.


      Предвижу порношутки :)
      • +19
        Вот одна и появилась.
        Она, наверное, будет единственной :)
        Мне и в голову не пришло…
    • 0
      А почему так мало? И как там за 3.5 млрд лет только 7 см накопилось? На Земле намколько мне известно совсем другие цифры. Хотя я далек от темы, могу ошибаться)
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      всё-таки мальчик.
      • 0
        Это девочка!
        Паоло отзывается о марсоходе в женском роде — she. Они ее практически одушевляют и относятся не как к кораблю, а как к девочке.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Я знаю эту тему.
          Но бур то 7 сантиметров!
          • +3
            Девочка с секретом?
            • +1
              Из тайланда?
        • +3
          Вообще-то корабли все девочки.
          • 0
            Пол корабля
            image
  • +33
    >Главный его инструмент — 2,5 метровый бур.
    Судьба других марсоходов на планете предрешена )
    • +1
      Вспомнился анекдот «Curiosity неожиданно пропал. Советский марсоход спустя много лет заработал и передал на Землю благодарность за доставленные запчасти».
      • +1
        Похоже этот боян надолго приживется, как шутки про нефть и комикс про Spirit.
        • 0
          Хм может я не в теме, но что за комикс про спирит?
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    В 2018 году обещают марсоход от ESA и Роскосмоса — ЭкзоМарс.

    Вот это тоже очень интересно! Zelenyikot, у Вас есть подробная информация по этому проекту, так сказать, из первых уст?
    • 0
      Как я понял из Википедии, Роскосмос поставляет ракету и некоторое научное оборудования. Честно говоря, надеялся на большее участие России. :-(
      • +6
        Да ровер и вся затея — европейская, но, если честно, наверно оно и к лучшему. Не везло СССР/России с Марсом, может хоть на Европу это проклятье не распространяется. Хотя «Бигль-2» они свой там потеряли. Но Mars Express значительно свой ресурс превзошел, так что можно им доверять.
  • +20
    Спасибо за очередную прекрасную статью.
    Как для меня, то самое интересное на всём Хабре :)
  • +6
    А что было бы достаточно найти на Марсе, чтобы сказать, что жизнь была?
    • +13
      Труп.
      А если серьезно, то тоже интересно. В моем понимании это должны быть остатки бактерий в льдах или там где была раньше вода, но вот как этот марсоход может это обнаружить… Можно ли без микроскопа сказать: да, вот тут куча мертвых бактерий, ура?
      • 0
        Я тоже этого не понимаю. Я имею в виду какое-то достаточное условие, как в математике. Существует ли оно?
      • +2
        Скорее всего, если спектральный анализ исследуемого вещества покажет наличие сложной органики, то значит это остатки живой материи.
    • +23
      На первоначальном этапе хорошо было бы найти хоть что-то более-менее сложное углеводородное. А там уже надо было бы разбираться какое у него происхождение. Как это происходит на Земле:

      «Однако, кроме ДНК, есть и другие «говорящие» молекулы. С их помощью можно решать не менее интересные задачи. Называются эти молекулы биомаркерами (т.е. следами живого). Палеонтологи заинтересовались ими не так давно. Биомаркеры, конечно, представляют собой лишь остатки молекул, но достаточно своеобразные, чтобы восстановить всю цепочку миллионолетних преобразований и вычислить молекулу-предшественницу. Так, хлорофилл а распадается (в разных обстановках) на диоксофиллоэритроэтиопорфирины, этиопорфирины, пристан и фитан. Эти ароматические и алифатические углеводороды могут существовать почти вечно и, будучи извлечены из породы, укажут на присутствие фотосинтезирующих организмов, даже если от них самих не осталось ничего опознаваемого другими методами. Довольно устойчивы остатки жиров. (Проблемы с нерасщепляемыми накоплениями холестерина в виде бляшек всем хорошо известны.)

      Только с помощью биомаркеров удалось доказать, что 2.7 млрд лет назад (в архее) на Земле действительно жили не только цианобактерии (о них свидетельствуют метилгопаны), но и эвкариоты. Последних, конечно, выдали остатки жиров — высокоуглеродные стерены, особенно холестен, «привязанный» к холестерину. Древнейшие многоклеточные животные, скорее всего губки, судя по биомаркерам (24-изопропилхолестенам) существовали уже 1.8 млрд лет назад. Это более чем на миллиард лет превышает возраст достоверных губочных скелетных остатков. Сходным образом, хотя и не столь сильно, отличаются по возрасту древнейшие окаменелости цветковых растений (конец раннего мела) и их биомаркеры — олеанины (середина юры). Мало того, такие же биомаркеры извлекли из загадочного пермского растения-гигантоптериса, которое относили к различным голосеменным или их предшественникам»

      Журнал "Природа"
    • +11
      Да, Xenkok, спасибо за вопрос. Очень уместный. Серьезно.
      • +4
        Можете написать об этом развернутый пост. Будет интересно.
        • 0
          Да, попробую, хотя лучше бы получить комментарий какого-нибудь профессионала.
    • –11
      Американцы, в таких случаях, всегда ищут нефть.
      • +4
        Ну тупыыыыые
        • +2
          Извините за неуместный сарказм, но нефть, природный газ и другие соединения углерода — отличный признак былой жизни. Те технологии, которые позволяют искать эти вещества, помогли бы ответить на вопрос — была ли жизнь. Ведь если раньше на Марсе была жизнь, то нефть должна была остаться в глубинах планеты. Думаю, её залежам даже удары метеоритов не страшны.
          • +1
            Её выкачали всю, прежде чем перебраться на Землю :)
    • –1
      Что-то, что земной науке не представляется возможным получить не биологическим путем даже в теории.
  • +7
    Зеленый кот как всегда все грамотно по полочкам разложил. Предыдущая статья-перевод получилась довольно сумбурной и желтоватой.
    Всецело согласен, что одно наличие указаных элементов и даже условий дает только надежду на существование жизни в прошлом или настоящем. Что-либо конкретное можно будет утверждать лишь после того, как будут найдены неопровержимые доказательства в виде живых организмов, окаменелостей или следов ДНК, например.
  • 0
    Мне кажется, что если пробурить бесок посреди Сахары на 7см, там тоже не будет следов жизни. Рано пока говорить за весь Марс, вот просверлить бы ео на километрик и покопаться во всех слоях… но об этом нечего и мечтать в ближайшие 30-40 лет.
    • +1
      В «Сахаре» — он копался 4 месяца назад. А сейчас пробурил дно озера. За весь Марс говорить, конечно рано, но такой результат показателен.
    • 0
      Вполне высока вероятность, что таки будут следы: например, останки насекомых.

      Другое дело, конечно, что 7 см на Марсе явно недостаточно для полноценных взвешенных решений.
  • +2
    > факт указывает на открывшийся новый метод датировки геологических слоев
    Мне очень понравилась эта новость: развитие в движении и более того легко наблюдаемое в реальном времени.
  • 0
    Первая иллюстрация — готовая обложка для музыкального альбома!
  • 0
    Зеленый кот, вы как-то писали, что от результатов деятельности марсохода будет зависеть изменится ли ваша оценка вероятности самозарождения жизни (скачок от химии к простейшей биологии).
    Изменилась ли она после этой новости? Как вы ее оцениваете в данный момент?
    • +1
      Я не сторонник панспермии, и придерживаюсь мнения, что жизнь зародилась на Земле. Так, что для меня ничего не изменилось после этой новости. Я уже смирился с тем, что на Марсе не было жизни, поэтому нынешние результаты — лишь очередное подтверждение. Сейчас мировая наука начинает засматриваться на спутники Юпитера и Сатурна: Европу, Ганимед, Энцелад — те, которые имеют океаны жидкой воды и внутренние источники энергии, т.е. условия которые располагают к жизнедеятельности. Но мое подозрение, что и там окажется стерильно. Если так, то придется признать, что жизнь во Вселенной очень и очень редка, а значит, как минимум, наше поколение точно может попрощаться с надеждой на встречу с братьями не то, что по разуму, но даже по обмену веществ.
      • 0
        Насчёт нашего поколения — я не был бы так пессимистичен… Надо смотреть, какой будет наша наука, когда я буду 80-летним бородатым дедуганом (сейчас мне 22), и чем будет возраст в 80 лет в этих реалиях.
        Победа над старением? Нанотехнологическая реставрация клеток? Криогеника с гарантией успешной разморозки? Загрузка сознания в компьютер? Выращивание органов для трансплантации?
        Не исключаю ничего из этого списка. Очень люблю читать вот эту статью Википедии, ходить по ссылкам и мечтать :)
  • 0
    А что будет, если таки найдут там остатки жизни? Вот что от этого изменится?
    • 0
      Будет лучше понята природа жизни и факторы ее возникновения. Только сначала надо будет доказать, что там своя самобытная жизнь возникла, а не одна на две планеты. Нюансов много, но в целом немного яснее станет картина Вселенной и ее потенциалы на обитаемость. Сейчас много экзопланет находят и уже собираются жизнь там искать, но сейчас надо дать ответ насколько обитаема хотя бы наша система.
  • 0
    Есть объяснение тому, почему сначала не снять несколько слоёв лопаткой, после чего углубиться на 7 сантиметров? Или в интересных местах слишком твёрдый грунт?
    • 0
      У него не лопатка, а ковш, он не годится для раскопок, тем более в грунте, который только перфоратором взять можно. Ковш для рыхлых отложений, бур — для твердых. Все рассчитано.
      • +3
        У меня тут каждый второй сосед с перфоратором, и все готовы лететь на Марс первым же рейсом. Правда, они пока об этом еще не знают, но имейте их в виду.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.