Живут ли марсиане под землей?

Все живые существа на Земле нуждаются в жидкой воде в какой-то момент своего жизненного цикла, чтобы выжить. Поскольку другие каменистые планеты в Солнечной системе образованы по существу из того же сырья, что и Земля, и физика и химия там одинаковы, разумно предположить, что любая внеземная жизнь также могла развиться вокруг воды.

Это подход, принятый большинством ученых, занимающихся поиском внеземной жизни, и хорошо суммируется НАСА, следуя философии воды в своих исследованиях марсианской жизни. Но будет ли просто любая старая вода поддерживать жизнь? Это вопрос, который формирует центральную тему в исследованиях Эрииты Джонс, которая заканчивает свою кандидатскую диссертацию в исследовательской школе астрономии и астрофизики Ану. Она исследует, насколько горячая, холодная и соленая вода может быть и все еще поддерживать жизнь, и где именно на планете такая вода, вероятно, существует.

«Мы интересуемся водой на других планетах, таких как Марс, — говорит Эриита, — но мы можем узнать огромное количество, глядя на воду здесь, на Земле. И конечно, собирать данные на Земле намного проще, чем на Марсе.»В рамках этого исследования Эриита работала с доктором Чарли Линвивером над разработкой компьютерной модели воды на Земле от льда на вершине Эвереста до глубин океанов.

«Вода ведет себя совершенно по-разному в разных режимах давления и температуры, — объясняет Эриита. — мы знаем, например, что если вода достаточно соленая, она может оставаться жидкой при температуре -20°C и все еще поддерживать жизнь. Мы также видим жизнь в термальных источниках под давлением при температуре 120°C, но это не означает, что мы должны сделать вывод, что «вода равна жизни». Когда мы рассмотрели все места на Земле, где можно найти воду, были получены довольно удивительные результаты. Мы обнаружили, что если подсчитать молекулы жидкой воды, не пригодные для жизни, то только около 1% жидкой воды на Земле «необитаемо», и этот 1% невероятно распространен в земной коре и верхней мантии. Однако, если вы посмотрите на объем земли с жидкой водой, 88% этого объема необитаемы, учитывая текущие ограничения на жизнь.»

Доктор Линвивер добавляет «» Даже после примерно четырех миллиардов лет эволюции жизнь на Земле не смогла понять, как жить в воде на этой планете. Фундаментальные границы, которые мы определили, могут быть больше, чем просто пределы земной жизни – они могут применяться к любой земной жизни во Вселенной.»

Создав реалистичную модель воды на Земле и жизни в ней, следующим шагом было создание аналогичной модели для Марса. Это также включало неопределенности в параметры, но поскольку данные гораздо более ограничены для Марса, неопределенности, конечно, больше.

Обычно температура и атмосферное давление на Марсе слишком низки, чтобы жидкая вода могла течь по поверхности. Как правило, открытый лед сублимируется непосредственно в водяной пар. Однако, очень иногда условия могут быть как раз правы для некоторой жидкостной воды для того чтобы существовать. И конечно, как только вы окажетесь под поверхностью, это может быть совсем другая история.

На Земле температура обычно снижается изначально, как вы идете под землей из-за отсутствия солнечного отопления. Однако, как только вы немного углубляетесь, он начинает увеличиваться со скоростью около 25 градусов на километр вниз. Из того, что мы знаем о Марсе, ситуация аналогична, за исключением того, что повышение температуры составляет более скромные 5° на километр. Таким образом, согласно модели Эрииты и Чарли, весьма вероятно, что жидкая вода будет найдена на несколько километров ниже поверхности и что она может существовать ближе к поверхности, по крайней мере, на сезонной основе.

Если во время суровой марсианской зимы условия на такой мелкой сезонно влажной почве стали гораздо менее гостеприимными, это само по себе не исключает жизни. «Данные из ледяного ядра Востока подтверждают наличие спящей жизни даже при температуре -40°C, — объясняет Эриита, — поэтому не исключено, что марсианский микроорганизм будет расти и размножаться, когда жидкая вода присутствует, а затем дремать во льду, когда условия были менее благоприятными.»

Ценность такой модели температуры, давления и различных фаз воды в марсианской среде заключается в том, что она может помочь в поиске там жизни. Например, если бы космический аппарат посетил Землю и произвольно взял пробы земной коры и верхней мантии, у него был бы значительный шанс не обнаружить жизнь. И по сравнению с Марсом, Земля объединяется с жизнью. Поэтому, когда вы нацеливаете миссии на Марс, чтобы искать жизнь, знание лучшего места для поиска особенно важно для достижения успеха. «Учитывая условия на Марсе, мы считаем, что существует гораздо больше шансов существования жизни под землей, чем на поверхности, — объясняет Эриита. — поэтому два ключевых вопроса, на которые мы надеемся ответить здесь: где вы должны копать и как глубоко вы должны идти на Марс, чтобы найти жидкую воду и этот потенциал для жизни?»

https://rsaa.anu.edu.au/research/research-stories/do-martians-live-underground

Ссылка на основную публикацию