Обнаружение метана в атмосфере Марса, сделанное в последние годы при помощи как наземных наблюдений, так и космических миссий, дало новую почву для споров о жизни на этой планете, или, более определенно, о том, могут ли в условиях Марса существовать определенные, например земные, микроорганизмы.
Более того, недавние измерения, сделанные марсоходом Curiosity, допускают, что со временем концентрация этого газа в атмосфере растет.
«Одним из восхитительных моментов для меня стало обнаружение метана в марсианской атмосфере, — заявила Ребекка Миккол из Университета Арканзаса, автор новой работы в журнале Origins of Life and Evolution of Biospheres. — На Земле большая часть метана произведена биологическим путем прошлыми или ныне живущими организмами. Такое же возможно на Марсе. Бесспорно, есть немало альтернативных способов появления метана на Марсе, и тема остается спорной. Но это лишь добавляет волнения».
В первую очередь ученые обратили внимание на так называемых микробов-метаногенов, образующих метан в качестве побочного продукта своего метаболизма в бескислородных условиях. На Земле эти микроорганизмы производят метан, входящий в состав природного газа.
Метаногены — одни из простейших и древнейших организмов на Земле, встречаются они в болотах, некоторые являются экстремофилами и обитают в горячих источниках глубоко под водой. Кроме того, они есть в кишечниках рогатого скота, термитов и позвоночных животных.
В качестве источника энергии они обычно используют водород, а углекислый газ — в качестве источника атомов углерода для построения органических молекул. Тот факт, что такие микробы не нуждаются ни в фотосинтезе, ни в кислороде, навел ученых на мысль, что они могут выживать и под поверхностью Марса, под грунтом, который способен укрывать их от жестких лучей ультрафиолета. Это делает их идеальными кандидатами на роль возможных обитателей Марса.
Однако на поверхности Марса и под ней чрезвычайно низко атмосферное давление — в течение года оно колеблется от одной сотой до одной тысячной атмосферы, что слишком мало для поддержания воды в жидком состоянии. При таком давлении вода быстро испаряется.
Чтобы выяснить, способны ли метаногены выжить в экстремальных условиях Марса, Миккол и Тимоти Крал, автор исследования, провели эксперименты сразу с четырьмя видами этих микробов — Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum и Methanococcus maripaludis. Эксперименты прошлых лет над этими организмами, проводившиеся на протяжении более 20 лет, позволили накопить много данных. В ходе последней серии экспериментов, которая заняла около года, ученые выращивали этих микробов в специальных трубках, наполненных раствором, имитирующим предположительный состав марсианских подповерхностных вод.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 1,
"repl": "<1>:{{incut1()}}",
"src": "Фото: Rebecca Mickol",
"uid": "_uid_10479527_i_1"
}
Более того, при низком давлении жидкость испаряется быстрее, что ограничивало время эксперимента. Несмотря на эти проблемы, ученые обнаружили, что все участвовавшие в опыте микробы выжили после пребывания при давлении в 6/1000 от давления у поверхности Земли (срок пребывания варьировался от трех до 21 дня).
«Эти эксперименты показали, что для некоторых видов низкое давление может не оказывать никакого влияния на выживаемость организма», — пояснила Миккол.
Следующий шаг для ученых — эксперименты при низких температурах. «На Марсе очень холодно, часто температура опускается до –100 °C по ночам и лишь иногда, в самые теплые дни в году, поднимается выше нуля. Мы проводили наши эксперименты при температуре чуть выше нуля, однако низкие температуры могут ограничить испарение среды и сделают условия более похожими на Марс», — пояснила она.
