Ученые обнаружили, что водяной лед на поверхности Красной планеты может создавать условия, пригодные для фотосинтеза, соответственно, с возможностью процветания там микробной жизни, несмотря на суровую среду и интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Об этом рассказывают OstanniPodii.com со ссылкой на НАСА.

Соответствующее исследование, опубликованное в журнале "Nature: Communications Earth & Environment" 17 октября 2024 года, раскрывает потенциал существования жизни на Красной планете вблизи ее субширот, показывая, что организмы с фотосинтезом могут быть уникально приспособлены для выживания в определенных покрытых льдом регионах планеты.

В отличие от Земли, Марс подвергается значительно более вредному ультрафиолетовому излучению, поскольку планета не имеет своего магнитного поля, а это означает, что такие процессы, как фотосинтез, благодаря которому растения и некоторые другие организмы производят питательные вещества с помощью солнечного света, были бы невозможными на его поверхности при обычных марсианских условиях.

Однако под некоторыми открытыми ледяными поверхностями Красной планеты на небольшом расстоянии это может быть не так. Всего несколько сантиметров марсианского поверхностного льда потенциально могут обеспечить достаточную защиту от радиации, чтобы организмы с фотосинтезом могли процветать.

Исследователи предполагают, что эти так называемые "радиационно пригодные для жизни зоны" могут быть перспективными для поиска доказательств микробной жизни, где простые организмы могут быть способны выжить, особенно если там есть небольшое количество жидкой воды.

Марс похож на Землю в том, что он может способствовать глубокому проникновению солнечного излучения в слои под его поверхностью. На Земле это приводит к формированию подповерхностных сред с уникальными условиями для поддержания пригодности к жизни, в частности потому, что эти участки защищены от воздействия вредного ультрафиолетового излучения.

Ученым известны организмы, которые могут процветать в некоторых ледяных недрах Земли, полагаясь на фотосинтетически активное излучение для получения энергии, оставаясь при этом защищенными от ультрафиолетового излучения. Теоретически, то же самое может происходить и на Марсе, и вероятным регионом-кандидатом для таких условий могут быть его среднеширотные ледяные участки.

В таких местах солнечный свет, вероятно, мог бы достигать глубин, необходимых для поддержания фотосинтеза. Для сравнения, уровень ультрафиолетового излучения на поверхности был бы слишком интенсивным, чтобы любые потенциальные марсианские микробы с фотосинтезом могли процветать.

В новом исследовании команда ученых провела анализ радиационного переноса в ледяных регионах Марса, где они приняли во внимание различные условия льда и такие факторы, как концентрация пыли.

Согласно их моделям, среднеширотные регионы Красной планеты содержат лед с очень низкой концентрацией пыли, а это означает, что там будет меньше материала, который потенциально может препятствовать проникновению солнечного света. При таких условиях солнечный свет может проникать на глубину до нескольких метров, что повышает вероятность существования жидкой воды -- возможность, которая была предусмотрена в предыдущих марсианских моделях.

"Представленные здесь результаты указывают на то, что радиационно пригодные для жизни зоны существуют в открытом среднеширотном льду на Марсе на глубине от нескольких сантиметров для льда с 0,01-0,1% пыли и до нескольких метров в более чистом льду", - пишет команда ученых в своей статье.

При наличии жидкой воды как дополнительного фактора, такие регионы действительно могут быть ледяной средой обитания для микробных форм жизни, которые для самообеспечения полагаются на фотосинтез.

Ключевой аспект нового исследования заключается в том, что основа для таких возможностей была получена из подобных условий на Земле. Здесь микробная жизнь была обнаружена в нескольких, казалось бы, маловероятных местах, в частности, в холодной, неумолимой ледниковой среде, где большинство других форм жизни никогда бы не смогли процветать.

Одним из примеров такой жизни являются цианобактерии, которых ученые обнаружили под полупрозрачными ледяными образованиями, выживающими, улавливая солнечный свет, который фильтруется сквозь лед, защищающий их от суровых условий окружающей среды. На основе подобных наблюдений, среднеширотные регионы Красной планеты, похоже, представляют собой области, очень похожие на те, что на Земле, где были обнаружены цианобактерии и другие процветающие организмы.

Если подобные формы жизни существуют на Марсе, вполне возможно, что они могут собирать питательные вещества из окружающей марсианской пыли в таких областях, будучи защищенными от ультрафиолетового излучения и других опасных условий поверхности, как и их земные сородичи.

"Наш анализ показывает, что, несмотря на более высокие уровни поверхностного ультрафиолетового излучения на Марсе, чем на Земле, земные организмы с фотосинтезом могут находить места в обнаженном льду Марса с благоприятными условиями солнечного излучения", - пишет команда ученых в своей статье.

По сути, новая работа команды предполагает, что ледяные склоны средних широт Марса, где, по прогнозам, таяние происходит в течение небольшой части марсианского года, могут быть наиболее доступными местами для будущих поисков, которые могут обнаружить признаки жизни.

"Если участки запыленного марсианского льда в средних широтах тают под поверхностью в течение небольшой части года, как предсказывают численные модели, то, как и на Земле, микробы, такие как цианобактерии, могут извлекать питательные вещества из марсианской пыли, смешанной со льдом, и утилизировать небольшие количества талого льда, находясь в радиационно благоприятной среде обитания под поверхностью", - пишут авторы статьи.

Будущие миссии на Марс, предусматривающие использование роботизированных зондов, а впоследствии и пилотируемые человеческие миссии, могут сосредоточиться на этих многообещающих участках льда, обеспечивая целевую локацию для будущих исследований, которые могут значительно углубить наше понимание пригодности Марса для жизни.