На протяжении десятилетий ученые пытаются ответить на вопрос: существует ли на Марсе жидкая вода и возможна ли там жизнь? Недавние исследования предполагают, что под поверхностью Красной планеты может скрываться сеть микроскопических каналов с жидкой водой, где теоретически способны обитать живые организмы.

Экстремальные условия Марса

Марс — холодная и сухая планета. Средняя температура на его поверхности составляет около минус 60 градусов Цельсия, а в полярных регионах может опускаться до минус 150. Атмосфера Марса очень разрежена, а магнитное поле практически отсутствует, поэтому поверхность подвергается интенсивному воздействию ультрафиолетового излучения и заряженных частиц, что затрудняет сохранение органических соединений и выживание организмов на открытом пространстве.

Следы воды в прошлом

С появлением космических аппаратов во второй половине XX века ученые впервые получили детальные изображения Марса. Тогда были обнаружены высохшие русла, каньоны и отложения, свидетельствующие о том, что в далеком прошлом по поверхности планеты текла жидкая вода. Позже были найдены значительные запасы водяного льда как на поверхности, так и под ней. Однако оставался главный вопрос: есть ли на Марсе жидкая вода, необходимая для жизни?

Роль солей и жидкой воды

Марс известен своими экстремальными условиями: ночные морозы и атмосферное давление, в среднем в 160 раз ниже земного, не позволяют воде долго оставаться в жидком состоянии на поверхности — она быстро испаряется или замерзает. Однако на планете обнаружено множество солей, способных образовывать солевые растворы, которые замерзают при гораздо более низких температурах, чем чистая вода. В лабораторных условиях некоторые такие растворы остаются жидкими даже при температурах значительно ниже нуля.

В результате на Марсе могут формироваться тонкие пленки или небольшие лужицы соленого раствора, которые сохраняют жидкое состояние даже в сильный мороз. По мнению ряда ученых, такие рассолы могут существовать временно — либо в защищенных нишах на поверхности (например, на дне кратеров или в тени), либо под слоем грунта.

Новые гипотезы и компьютерное моделирование

Открытие солей и потенциальных солевых растворов заставило ученых пересмотреть прежние представления: если на поверхности или под ней формируются такие структуры, то в определенных условиях жидкая вода может существовать, а вместе с ней — и микробная жизнь.

Американская команда планетологов под руководством Ханны Сайзмор из Института планетарных наук в Аризоне решила проверить, могут ли в приповерхностных областях марсианской вечной мерзлоты существовать каналы с жидкой водой. Используя данные о составе марсианского грунта, собранные аппаратом NASA «Феникс» в 2008 году, ученые рассчитали, сколько льда может растаять при наличии солей, препятствующих замерзанию воды.

Подобный феномен хорошо известен и на Земле: даже в самых холодных регионах между частицами льда и грунта существуют крошечные пленки и жилки соленой воды, не замерзающей при низких температурах.

Компьютерное моделирование показало, что если в марсианском грунте есть соли, то в нем может появляться небольшое количество жидкой воды — примерно 5% от общей массы. Эта вода может течь по очень узким каналам толщиной не более пяти микрометров, что примерно в десять раз меньше толщины человеческого волоса. Несмотря на микроскопические размеры, такие каналы достаточно велики, чтобы внутри мог разместиться микроб и получать необходимые для жизни вещества из окружающей среды.

Перспективы поиска жизни

По расчетам, обширные сети водяных жил должны быть распространены на широтах выше 50 градусов. Если на Марсе действительно существует микробная жизнь, такие микроскопические каналы могут стать идеальным местом для ее поиска.

Однако у этой гипотезы есть и слабое место — температура. Даже если соль не дает воде полностью замерзнуть, в этих подпочвенных жилах может быть слишком холодно для земных организмов. Тем не менее, как отмечает американский планетолог Брюс Джакоски из Университета Колорадо в Боулдере, не стоит судить о возможности жизни на Марсе только по земным стандартам. За миллиарды лет эволюции марсианские микробы могли адаптироваться к местным условиям и процветать в этой среде.

Научная статья по результатам исследования опубликована в журнале Icarus.