Одной из важнейших задач современной планетологии является поиск возможных следов жизни на Марсе. Однако существует проблема, о которой говорят значительно реже. Если на Красную планету случайно попадут микроорганизмы с Земли, они могут затруднить будущие исследования или даже исказить результаты поиска марсианской жизни. Именно поэтому все космические аппараты, отправляющиеся к Марсу, проходят строгую очистку и стерилизацию.
Новое исследование позволило значительно точнее оценить, насколько долго земные микроорганизмы способны выживать в условиях Марса. Полученные результаты оказались одновременно обнадёживающими и заставляющими сохранять осторожность. Большинство микробов погибает очень быстро, однако отдельные участки космических аппаратов могут оставаться потенциальным убежищем для некоторых микроорганизмов на протяжении многих лет.
Почему учёных беспокоит загрязнение Марса
Когда речь идёт о поиске внеземной жизни, крайне важно быть уверенным, что обнаруженные микроорганизмы действительно имеют марсианское происхождение.
Если бактерии случайно попадут на поверхность Марса вместе с космическим аппаратом, в будущем они могут быть ошибочно приняты за местную жизнь. Даже если они давно погибли, их органические остатки способны осложнить интерпретацию научных данных.
Кроме того, если на Марсе всё ещё существуют собственные микроорганизмы, земные виды потенциально могут изменить местную среду или вступить с ними во взаимодействие.
Именно поэтому международные правила планетарной защиты требуют максимально снижать количество микроорганизмов на космической технике ещё до её запуска.
Насколько суровы условия на Марсе
Современный Марс представляет собой одну из самых неблагоприятных сред для жизни в Солнечной системе.
Планета обладает чрезвычайно разрежённой атмосферой, давление на поверхности составляет менее одного процента земного.
Средние температуры значительно ниже нуля, а жидкая вода практически отсутствует.
Дополнительную опасность создаёт мощное ультрафиолетовое излучение. Из-за отсутствия плотной атмосферы и глобального магнитного поля поверхность планеты постоянно подвергается воздействию солнечной радиации.
К этому добавляются сильная сухость, окислительные химические соединения в грунте и низкое атмосферное давление.
Каждый из этих факторов сам по себе опасен для большинства микроорганизмов, а вместе они создают практически стерилизующую среду.
Учёные создали подробную модель выживания
В новом исследовании специалисты разработали специальную модель, которая учитывает сразу несколько губительных факторов марсианской среды.
Ранее многие оценки рассматривали влияние отдельных условий по отдельности.
Теперь исследователи объединили действие ультрафиолетового излучения, температуры, давления, обезвоживания и особенностей марсианского грунта в единую систему расчётов.
Затем модель применили к реальным условиям в местах посадки различных марсианских аппаратов, отправленных на Красную планету за последние десятилетия.
Большинство наружных поверхностей быстро становится стерильным
Расчёты показали, что открытые поверхности космических аппаратов подвергаются настолько сильному воздействию ультрафиолета, что практически полностью стерилизуются уже в течение первых марсианских суток.
Главным фактором оказывается именно солнечное ультрафиолетовое излучение.
Даже без учёта остальных неблагоприятных условий оно быстро разрушает клетки большинства микроорганизмов.
Дополнительное влияние оказывают низкое давление, сильное обезвоживание и особенности химического состава марсианской поверхности, что ещё сильнее снижает вероятность выживания земных бактерий.
Но внутри аппаратов ситуация отличается
Наиболее интересный вывод исследования касается внутренних частей космических аппаратов.
Если микроорганизмы окажутся внутри защищённых отсеков, они не будут подвергаться прямому воздействию ультрафиолетового излучения.
В таком случае главным разрушительным фактором становятся температура и очень низкое давление.
По расчётам исследователей, большинство внутренних поверхностей также постепенно стерилизуется. Однако этот процесс идёт значительно медленнее.
Некоторые холодные внутренние области, практически не нагревающиеся в течение марсианского дня, теоретически способны сохранять небольшое количество жизнеспособных микроорганизмов на протяжении десятилетий. В наиболее консервативных расчётах речь идёт о сроках до 25 марсианских лет.
Это не означает, что бактерии смогут заселить Марс
Полученные результаты не говорят о том, что земная жизнь способна легко колонизировать Красную планету.
Даже если отдельные микроорганизмы сохранят жизнеспособность внутри защищённых отсеков, для их размножения необходимы жидкая вода, источник энергии и подходящие химические условия.
На современной поверхности Марса такие условия практически отсутствуют.
Поэтому вероятность того, что случайно занесённые бактерии начнут активно распространяться по планете, оценивается как крайне низкая.
Почему планетарная защита остаётся обязательной
Несмотря на обнадёживающие результаты, специалисты не предлагают ослаблять существующие требования.
Даже единичные выжившие микроорганизмы могут создать проблемы при будущих исследованиях.
Современные научные приборы способны обнаруживать чрезвычайно малые количества органических веществ. Поэтому даже минимальное загрязнение может осложнить поиск настоящих биосигнатур.
Кроме того, пока никто не знает, существуют ли на Марсе подземные резервуары с водой или другие потенциально пригодные для жизни среды. Если такие места будут обнаружены, вопрос биологического загрязнения вновь станет особенно актуальным.
Значение для будущих миссий
В ближайшие годы интерес к Марсу будет только возрастать. Планируются новые автоматические миссии, а в перспективе рассматриваются и пилотируемые экспедиции.
Результаты исследования позволяют лучше понимать, какие элементы конструкции космических аппаратов требуют наиболее тщательной стерилизации.
Они также помогают оценить вероятность загрязнения районов посадки предыдущих миссий, что важно при выборе мест для будущего отбора образцов.
Что это означает для поиска жизни
Исследование подтверждает, что современная поверхность Марса остаётся чрезвычайно враждебной средой для большинства земных микроорганизмов. Открытые части космических аппаратов быстро становятся практически стерильными под действием солнечного излучения и экстремальных условий планеты. Однако полностью исключить длительное сохранение отдельных микробов внутри защищённых конструкций нельзя.
Именно поэтому строгие правила планетарной защиты сохраняют своё значение. Чем меньше вероятность занести на Марс земные микроорганизмы, тем выше уверенность, что любые возможные признаки жизни, обнаруженные в будущем, действительно будут иметь внеземное происхождение, а не окажутся результатом случайного загрязнения во время космических экспедиций.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
