Таинственный Марс: атмосфера как зеркало возможной жизни

Если на планете есть жизнь, она обязательно оставит след. Причем этот след не обязательно искать на поверхности или в древних породах – достаточно заглянуть в атмосферу. Этот подход впервые был четко сформулирован в 1960-х гг. известными учеными Д. Хичкоком и Дж. Лавлоком, предложившими анализировать состав атмосферы в поисках жизни: “Knowledge of the composition of the Martian atmosphere may similarly reveal the presence of life there” («Знание состава марсианской атмосферы может в тоже время открыть присутствие там жизни»). Идея оказалась удивительно плодотворной. На Земле биологические процессы радикально изменили атмосферу: в атмосфере около 3.5 млрд лет назад появился кислород (O2), получающийся из углекислого газа (CO2) и воды в процессе фотосинтеза. Содержание кислорода достигло примерно 21% около 200 млн лет назад и с тех пор почти не меняется. Кроме того, в атмосфере Земли присутствует еще и метан (СН4) – неравновесная окислительно-восстановительная пара O2–СН4 считается образцовым биомаркером. Время жизни метана в атмосфере Земли около 10 лет, и его содержание поддерживается в основном процессами анаэробного сбраживания. Энергию, необходимую для поддержания дисбаланса O2–СН4, в конечном итоге извлекают из солнечного света морские микроорганизмы.

Замечательно, что тот же принцип можно применять не только для исследований планет Солнечной системы, но и экзопланет. Крайне слабые спектральные особенности атмосферы планеты можно заметить в спектре ее звезды во время транзита, т. е. прохождения планеты между звездой и наблюдателем на Земле. И если «подозрительного», т. е. неравновесного, несвойственного основному составу атмосферы газа достаточно, лучшие телескопы могут его засечь.

Но особенно интересно искать следы активности в атмосфере Марса – первого кандидата на наличие жизни, как прошлой, так и, возможно, современной. В центре внимания находится метан, так как на Земле он является преимущественно продуктом деятельности микроорганизмов.