Марсоход Opportunity, который породил самые обоснованные надежды на возможность наличия на Марсе жизни, убил их. Анализ данных о минеральном составе Меридианного плато (Meridiani Planum) привёл учёных к мысли, что вода, когда-то выходившая на поверхность планеты, была слишком кислой и солёной, чтобы в ней могли выжить хоть какие-то микроорганизмы.
Когда специалисты NASA выбирали место для посадки марсоходов Opportunity и Spirit, одна из целей почти не обсуждалась. Ей должно было стать так называемое Меридианное плато, прозванное так из-за крохотного кратера Эйри-0, через который в начале XIX века астрономы провели «нулевой меридиан» для отсчёта долготы на планете. Дело в том, что здесь космические аппараты, исследовавшие планету с орбиты, обнаружили признаки гематита — минеральной формы оксида железа, которая на Земле часто образуется в мелководных водоёмах. Признаки были косвенными, поэтому задачей одного из марсоходов (она выпала на долю Opportunity) было найти «железные» — в прямом и переносном смысле — свидетельства наличия гематита и выяснить, как он здесь образовался.
Работа марсоходов Spirit и Opportunity, прибывших на Красную планету 4 года назад, первоначально должна была продлиться всего 90 суток, однако с тех пор NASA уже несколько раз продлевало их миссию. И хотя возраст «ветеранов» - в первую очередь, Spirit'а - то и дело проявляется в отказе разных систем, инженеры NASA научились виртуозно пользоваться многократно продублированными функциями марсоходов.
Одна из главных проблем - снижение выработки электроэнергии солнечными батареями марсианских роверов, вызванная, по-видимому, накоплением марсианской пыли на их поверхности. И хотя учёные уже несколько раз видели внезапное очищение батарей - спасибо марсианским ветрам, их эффективность постепенно снижается. В настоящее время операторы марсоходов надеются спрятать их в каком-нибудь естественном укрытии на время суровой марсианской зимы, дабы сохранить их способность работать еще на какое-то время.
С января 2004 года Spirit и Opportunity преодолели расстояние в 7,2 км и 11,5 км, соответственно, и отправили на Землю около сотни тысяч снимков каждый. На счету каждого из марсоходов целая серия важнейших научных открытий. Opportunity передал на Землю информацию, свидетельствующую о том, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода. Spirit обнаружил изменения в составе почвы и камней, произошедшие под воздействием воды.
В настоящее время операторы марсоходов направляют их к естественным укрытиям, где они смогли бы пережить еще одну суровую марсианскую зиму. Opportunity медленно приближается к дну метеорного кратера Виктория, где не только сможет укрыться от марсианской пыли, но и дополнить сведения о геологии планеты, которые он раздобыл в меньших кратерах Эндуранс и Игл. Spirit долгое время занимается изучением кратера Гусева.
Однако только в последнее время начала вырисовываться общая картина химической эволюции и образования минералов на Марсе.
И некоторым учёным она кажется настолько безрадостной, что они готовы полностью расстаться с надеждами когда-либо найти марсианскую жизнь.
По словам гарвардского биолога Эндрю Кнолла, который активно участвовал в обработке геологических данных, полученных марсоходами Spirit и Opportunity, последние результаты до предела сужают возможности появления жизни на Марсе. Дело в том, что та жидкая вода, которая в определённые геологические (или, скорее, ареологические) эпохи выходила на поверхность Марса, была слишком кислой и солёной, чтобы в ней могли существовать какие-либо микроорганизмы.
«Она была очень солёной — на самом деле настолько солёной, что лишь у нескольких известных землянам микробов имелись хоть какие-то шансы выжить в даже самых лучших условиях, когда-либо существовавших на Марсе», — цитирует BBC выступление Кнолла на ежегодной встрече Американской ассоциации содействия развитию науки, завершающейся в понедельник в Бостоне.
Речь, конечно, не о поваренной соли NaCl или даже соли морской, в которой помимо натрия в заметных количествах присутствуют также калий, кальций и магний. Основа марсианской «соли» — не натрий и хлор, а магний, железо и, в первую очередь, сера, концентрации которых в просочившейся на поверхность воде были очень высокими. Собственно, даже водой её назвать трудно, учёный предпочитает термин brine — «насыщенный раствор», который в иной ситуации можно перевести с английского и как «рассол».
раствор, находящийся при данных условиях (температура, давление) в устойчивом равновесии с растворённым веществом.
Примеры: раствор соли в воде, в котором присутствуют кристаллы той же соли; раствор газа в воде, через которую пропускается тот же газ. Концентрация насыщенного раствора, то есть содержание в нём растворённого вещества, называется растворимостью последнего. В данном растворителе при данных условиях эта концентрация может быть весьма значительной для хорошо растворимых и весьма малой для труднорастворимых веществ. Раствор, содержащий меньшее количество растворённого вещества, чем это отвечает концентрации насыщенного раствора при данных условиях, называется ненасыщенным.
При охлаждении насыщенного раствора в отсутствие кристаллов растворённого вещества кристаллизация может не произойти и тогда получается пересыщенный раствор. Он содержит больше растворённого вещества, чем насыщенный раствор; введение в такой раствор кристалла растворённого вещества вызывает выпадение кристаллов из раствора.
По мнению Кнолла, который является одним из ведущих экспертов NASA по марсианской геохимии, образовались они при постепенном испарении воды, оставлявшей на поверхности минералы вроде ярозита и гематита. При этом данные указывают, что воды здесь никогда не было много и раствор всё время оставался насыщенным.
Кроме того, благодаря составу растворяемых в этой воде солей «рассол» получался сильно кислотным, и в такой среде вряд ли могли выжить известные науке микроорганизмы.
Учёный полагает такие условия универсальными для всей планеты. Конечно, в самые древние геологические эпохи на Марсе могли присутствовать целые моря и океаны, однако и в них вода была очень кислой. Об этом свидетельствует, например, практически полное отсутствие сейчас на поверхности планеты известняка, в огромных количествах покрывающего земную поверхность.
Планеты, подобные Земле, могут встречаться в космосе гораздо чаще, чем считалось до сих пор. От 20% до 60% всех солнцеподобных звёзд могут обладать системами из каменных планет – если учёные правильно интерпретировали результаты, полученные с помощью космического телескопа имени Спитцера.
Известные нам планеты делятся на несколько больших групп – это преимущественно газовые планеты-гиганты и планеты, имеющие твёрдую поверхность, которые в Солнечной системе называют «планетами земной группы». Наблюдения находятся в согласии с теорией, предсказывающей, что первые расположены дальше от центрального светила, вторые – ближе к нему. Исследования внесолнечных планет также показали наличие так называемых «горячих юпитеров» - планет-гигантов, находящихся очень близко к своим звёздами и «суперземель» - планет, которые, скорее всего обладают, твёрдой поверхностью, однако в 5-20 раз массивнее Земли.
Тем не менее, методы обнаружения внесолнечных планет гораздо чувствительнее к таким необычным с точки зрения Солнечной системы планетам, как «горячие юпитеры» и «суперземли», поэтому судить о том, насколько часто встречаются планетные системы, подобные нашей, можно будет лишь с дальнейшим развитием альтернативных методов.
Группа астрономов из США и Германии под руководством Майкла Мейера из Аризонского университета нашла косвенные свидетельства широкой распространённости каменных планет среди подобных Солнцу звёзд. Они изучили излучение пылевых дисков, окружающих подобные звёзды на ранних этапах их развития. Космический телескоп имени Лаймана Спитцера имеет возможность изучать пыль в нескольких диапазонах инфракрасного излучения. На коротких длинах волн излучает горячая пыль, расположенная вблизи звезды, на длинных – холодная, находящаяся дальше от светила. По мнению астрономов, избыток излучения на длине волны в 24 микрона является хорошим признаком присутствия пыли, из которой могут формироваться каменные планеты наподобие Земли.
Разбив выборку из 328 «солнцеподобных» звёзд с массами от 0,7 до 2,2 солнечных на шесть групп по возрасту, учёные построили зависимость частоты встречаемости инфракрасного избытка на волне 24 микрона от возраста. Как оказалось, для самых молодых звёзд избыток наблюдался гораздо чаще, чем для более старых. Например, для звёзд в возрасте от 3 до 10 миллионов лет частота составила 17%, для звёзд в возрасте от 300 миллионов лет до 1 миллиарда лет – лишь 4%, а у звёзд старше миллиарда лет избытка не удалось найти вовсе.
По мнению Мейера и его коллег, это отлично согласуется с моделями, предсказывающими быстрое (по масштабам времени жизни таких звёзд), за 10-100 миллионов лет, исчезновение пыли из-за её слипания в каменные планеты. Более того, изменение доли звёзд с инфракрасным избытком в спектре хорошо описывается теоретическими моделями. Работа учёных опубликована в последнем номере Astrophysical Journal Letters.
Если экстраполировать эмпирический закон, следующий из этих данных, на все солнцеподобные звёзды, получится, что не менее 20% светил должны рождаться с пылевыми дисками, из которых впоследствии формируются планеты, подобные нашей. А если учесть то, что скорость формирования планет из пыли должна, согласно теоретическим моделям, зависеть от массы звезды и самого пылевого диска, то эта доля превышает 60%.
Тем не менее уже в мае к Марсу прибудет очередная исследовательская миссия — аппарат Phoenix («Феникс»). В его список его задач входит и поиск следов примитивной жизни в замёрзшем грунте близ северного полюса планеты, который спускаемый аппарат Phoenix пробурит. А в следующем десятилетии на планете должны работать ещё два марсохода, куда более совершенных, чем Spirit и Opportunity: в 2010 году на красную планету должна приземлиться Марсианская научная лаборатория (MSL, Mars Science Laboratory), а к середине десятых годов — аппарат ExoMars, если ЕС в ноябре одобрит его почти вдвое вспухший бюджет; кстати, как он будет называться, пока не знает никто.
