Учащиеся средней школы из Эссекса, графства на юго-востоке Англии, помогали учёным из Музея естественной истории и Университетского колледжа Лондона провести перспективный эксперимент. Ученицы школы для девочек подготовили образцы бактериального мата. Поясним, что так называют группу живущих бок о бок простейших на дне водоёмов или у берегов. По форме бактериальные маты похожи на плёнки плесени.
Затем образцы бактериального мата подняли на воздушном шаре на высоту, которую можно назвать краем космоса. Он в эксперименте должна была воссоздавать марсианские условия. Всё предпринятое позволило учёным наблюдать, через что могло бы проходить микробные формы жизни в холодной и сухой атмосфере другой планеты.
Несмотря на причастность школьниц, это было реальное научное исследование, выводы из которого опубликовали в журнале Research Notes of the AAS («Исследовательские заметки Американского астрономического общества»).
С 1990-х годов уже шесть марсоходов успешно высадились на поверхность Красной планеты, чтобы узнать о ней больше. Многие из этих проектов стремились найти ответь на один из важнейших вопросов: существовала ли когда-либо на Марсе жизнь?
Сам по себе вопрос имеет основания, потому что у нас на Земле найдётся немало микробов, которые сочти бы насыщенную углекислым газом марсианскую сухую атмосферу весьма гостеприимной.
Можно надеяться, что жизнь на Марсе, если она и была, оставила после себя некие физические или химические признаки, биосигналы. Но распознать эти маркеры предполагаемой былой жизни — непростая задача. Достаточно сильная радиация и чрезвычайный климат вполне могли повредить или ослабить признаки жизни, затруднив идентификацию.
Чтобы уяснить картину на доступном примере, учёные хотели узнать, какие важные маркеры сохраняются после распада биосигналов. Участников проекта прежде всего интересовала полезная для науки роль гипса.
На нашей планете этот минерал можно встретить в пересохших пресных водоёмах. Так возникла гипотеза, что и на Марсе гипс был бы способен сохранить в своей толще органические молекулы любых форм жизни, которые теоретически могли существовать в инопланетной воде. Но в связи с этим предположением есть проблемы.
Руководивший исследованием аспирант Коннор Баллард объяснил, что гипс может как сохранять в себе следы органических веществ, так и затруднять их поиски. Работать приходиться в инфракрасном диапазоне, но свойства гипса скрывают из спектра маркеры органики. То бишь наблюдается, как говорят в англоязычных странах, уловка–22 — это логический парадокс между взаимоисключающими свойствами, как в одноимённом романе Джозефа Хеллера про лётчиков Второй Мировой войны.
Исследователям пришлось поломать голову, как же имитировать марсианские биосигналы. Для этого требовалось выбрать земных кандидатов на роль марсианских микробов и, исходя из знаний о Марсе, смоделировать тамошние условия. Для этого пригодились экспонаты из Музея естественной истории, а именно образец бактериального мата, привезённый одной из научных экспедиций более 100 лет назад, рассказала Луиза Престон, научная сотрудница музея и соавтор исследования.
Я работала с бактериальными матами, собранными во время экспедиции «Дискавери», которую возглавлял полярный исследователь Роберт Фалькон Скотт в начале 1900-х годов. Несмотря на давность, они хорошо сохранились, и у них всё ещё сильные биосигналы
— Луиза Престон, научная сотрудница Музея естественной истории и соавтор исследования.
Выбрав заместителей марсианских микробов, учёные начали моделировать условия Марса. За решением задачи Луиза с коллегами обратились к компании Thales Alenia Space, которая с 2014 года запускает в небеса метеозонды для школьных научных экспериментов.
Перед запуском воздушного шара школьницы смешали крошечные образцы сушёных полярных микробов с гипсом в разных соотношениях. А затем запечатали смеси в пластиковые контейнеры. Половину из них оставили на Земле в целях контроля, а остальные запустили на шаре вверх примерно на 30 км над Землёй. После почти что побывавшие в космосе микробно-гипсовые смеси благополучно вернулись к ним на парашютах.
Побывавшие в небесах образцы отсканировали методом инфракрасной (ИК) спектроскопии. Таким образом можно определить состав образца по тому, каким образом он поглощает ИК излучение. Сканирование контрольных смесей показало, что даже более высокая доля гипса в смеси содержала биосигналы из бактериального мата.
Для содержимого контейнеров, которые побывали вблизи космоса, картина внешне была иной: воздействие большой высоты привело к ссыханию гипса. Но и там признаки бактерий удалось выделись в ходе научного анализа.
Марсоходы НАСА Perseverance и Curiosity («Настойчивость» и «Любопытство»), «бороздящие» Красную планету, как раз оснащены ИК спектрометрами. Всё это даёт надежду, что марсианским роверам в принципе по плечу распознать биосигналы даже в инопланетных минералах. Конечно, если они там действительно есть.
