Наука и Техника

Наука И Техника
29 сентября 2015

Живая пустыня на Марсе?

В понедельник, 28 сентября, на специально организованной пресс-конференции НАСА объявило о раскрытии главной тайны Марса. Впервые удалось найти свидетельства существования на Красной планете рек — сезонных потоков соленой жидкой воды. Мероприятие транслировалось в прямом эфире на NASA Television и сайте агентства, а его основные результаты опубликованы в Nature Geoscience.

Сезонные реки из жидкой соленой воды обнаружили в долинах Маринера — системы каньонов, протянувшихся на более 4,5 тысячи километров вдоль экватора Марса и названной так в честь первого искусственного спутника планеты — аппарата Mariner 9. Реки текут по склонам кратеров Гейла, Горовица, а также каньона Меньос. Ранее считалось, что вода на Марсе есть главным образом в виде льда в его приповерхностных слоях, а также полярных шапках.

Потоки образуются в теплое время года, когда температура на Марсе поднимается выше минус 23 градусов по Цельсию. Их ширина, как правило, не превышает пяти метров, а длина — 600 метров. Как отмечают исследователи, соли обнаружены лишь в районах протекания сезонных рек. На соседних участках следов таких соединений ученые не нашли.

Планетологи считают, что наличие соленой воды говорит в пользу возможности жизни на Красной планете (вода без солей быстро бы замерзала). Аналогичные климатические условия есть и на Земле — в пустыне на западном побережье Южной Америки. Это одно из самых малопригодных мест для жизни в наиболее засушливом районе на планете. Среднегодовое количество осадков там не превышает 50 миллиметров, а средняя температура в самый теплый месяц года (январь) — 20 градусов Цельсия.

Горы высотой более шести километров не покрывались льдами даже в четвертичный период, а реки в Атакаме высохли 120 тысяч лет назад. Видовое разнообразие флоры (кактусы, лишайники, мхи и водоросли) и фауны крайне скудное, но жизнь есть и там. Это и вселяет оптимизм в ученых, которые хотят найти на Марсе следы прошлой или современной жизни.

Марс находится в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает меньше солнечного света. У планеты нет магнитного поля, защищающего от опасной космической радиации. Атмосфера Марса в сто раз разреженнее, чем у Земли, и в основном состоит из углекислого газа. Красная планета в семь раз легче Земли, и, вероятно, в процессе своей эволюции быстрее охладилась до пригодных для жизни температур. Значит, на Марсе когда-то могла быть жизнь (или есть и сейчас).

Снимок с научного инструмента HiRISE станции MRO. На нем показаны сезонные линейные структуры длиной до 536 метров. Именно в них ученые обнаружили гидратированные перхлораты.

Примитивные организмы могут выживать и в гораздо более суровых условиях. Например, американцы в материале со спускаемого аппарата Surveyor 3 обнаружили земные бактерии, которые более 2,5 лет провели на поверхности Луны. Это ставит перед учеными технические и этические проблемы, связанные с необходимостью предотвращения занесения на Красную планету земных микроорганизмов. С другой стороны, потенциально возможное терраформирование Марса, чтобы сделать планету обитаемой, предполагает создание парникового эффекта (разогревания атмосферы) и занесения в нее земной жизни.

Кроме жидкой соленой воды, ранее европейская (орбитальная станция Mars Express) и американская (ровер Curiosity) миссии обнаружили на Красной планете метан. В атмосфере Марса это соединение не может долго находиться, и, по мнению ученых, возникает из-за геологической активности или жизнедеятельности микроорганизмов. На Земле основными источниками метана выступают живые организмы, и некоторые ученые полагают, что Марс — не исключение.

В пресс-конференции НАСА приняли участие Джим Грин (главный планетолог НАСА), Майкл Мейер (ведущий исследователь Марса в агентстве), Мэри Бэт Вильгельм (Исследовательский центр Эймса в Калифорнии и Технологический институт в Джорджии), Лухендра Ойха (Технологический институт в Джорджии), а также Альфред Макьюн — главный специалист по научному инструменту HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) марсианской орбитальной станции MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) из Аризонского университета.

Ойха, занимающийся Марсом с 2010 года, вместе с коллегами представил метод, позволивший провести более точный спектральный анализ (от инструмента CRISM — Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars — станции MRO) снимков Красной планеты и убедиться в наличии на заснятых HiRISE марсианских склонах гидратированных солей (перхлоратов). Благодаря некоторым перхлоратам вода остается жидкой при температурах минус 70 градусов Цельсия.

Перхлораты на Марсе ранее обнаруживались посадочным модулем Phoenix и ровером Curiosity. Некоторые ученые полагают, что уже в 1970-х годах миссии Viking 1 и Viking 2 нашли следы этих соединений. Однако в новом исследовании ученые впервые обнаружили гидратированные (связанные с водой) перхлораты. Также впервые это удалось сделать надежным способом при помощи наблюдений с орбитального аппарата.

«Когда говорят о воде на Марсе, обычно имеют ввиду ее наличие в древности или современности в замороженном виде. Теперь мы знаем об этом больше. Впервые спектральный анализ однозначно поддержал гипотезу о том, что на Марсе есть жидкая вода», — сказал Ойха. «Подтверждение того, что на поверхности Марса, скорее всего, до сих пор течет вода, — значительное открытие», — согласился бывший астронавт Джон Грандсфелд, работающий сейчас в администрации НАСА.

«Похоже, что чем больше мы изучаем Марс, тем больше узнаем, как поддерживается жизнь, и где есть ресурсы для этого», — отметил Мейер. Именно на Марсе, по всей видимости, НАСА сосредоточит свои усилия по поиску внеземной жизни. Не зря 7 апреля 2015 года главный научный советник агентства Эллен Стофан пообещала, что агентство в ближайшие 10-20 лет сделает такое открытие. Еще раньше — 15 мая 2014 года — она же вместе со своим коллегой Джимом Адамсом в Музее естественной истории в Лондоне на симпозиуме, посвященном освоению Луны, назвала главную задачу НАСА — доставку человека на Марс.

В настоящее время на орбите Марса находятся пять станций. Из них три — американские: Mars Odyssey (с 2001 года), MRO (Mars Reconnaissance Orbiter, с 2006 года) и MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, с 2014 года). На поверхности Красной планеты действуют американские марсоходы Opportunity (с 2004 года) и Curiosity (с 2012 года). Ровер Opportunity — рекордсмен по продолжительности работы, а аппарат Curiosity — самый тяжелый марсоход (его масса — 900 килограммов).

В США готовят две научные лаборатории. Первая — InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) — должна отправиться к Марсу в марте 2016 года, чтобы исследовать строение и распределение температуры в недрах Красной планеты (на глубине до пяти метров). Вторая — Mars 2020 — планируется на 2020 год: ученые надеются доставить ровер, аналогичный Curiosity, и собрать данные для пилотируемых полетов на Марс. В 2030-х НАСА собирается отправить на планету астронавтов.

Ожидается, что возвращаемый пилотируемый полет займет не менее 500 суток. Поэтому на борту Международной космической станции (МКС) реализуется эксперимент по долгосрочному пребыванию человека в космосе. На Красную планету американцы планируют отправиться на корабле Orion. Над ним работает компания Lockheed Martin, а на орбиту его доставит разрабатываемая компанией Boeing сверхтяжелая ракета SLS (Space Launch System). Первый тестовый полет Orion произошел в декабре 2014 года. Испытания SLS намечены на 2018 год.

Европейское космическое агентство (ЕКА) и Роскосмос тоже участвуют в марсианской гонке. На март 2016 года намечен старт миссии ExoMars-2016 — к планете отправится орбитальный аппарат с демонстрационным спускаемым зондом. Первый поищет в атмосфере планеты метан, а второй испытает технологию спуска для следующей части миссии — ExoMars-2018, которая предполагает отправку в 2018 году полноценной спускаемой платформы и ровера. Это позволит, по словам организаторов программы, провести с более высокой точностью исследование Красной планеты. Однако пока в марсианской гонке явно лидирует НАСА.