Я впевнений, що ми знайшли докази життя на Марсі у 1970-х роках

Ми дізналися про закони природи, які керують рухом, еволюцією та, можливо, долею, видається, безмежних небесних тіл. Утім, однаково дивовижно, що у нас так і немає достовірних даних про те, чи у космосі існує ще якесь життя, окрім нашого — чи ми, як сказано в поемі Самуеля Тейлора Колріджа, «самі, самі — цілком самі в безмежному морі». Людство провело лише одне дослідження, яке може пролити світло на цю загадку. Йдеться про висадку двох зондів «Вікінг» на Марс у 1976 р., що провели історичний експеримент LR (Labeled Release — «позначений викид»), в якому мені пощастило брати участь.

30 липня 1976 р. з’явилися результати експерименту LR. Дивовижно, що вони були позитивні. Загалом, два зонди-близнюки, які приземлилися на відстані 4 тисячі кілометрів один від одного, передали чотири позитивні результати, які витримали п’ять контрольних випробувань. Криві графіків, які виглядали аналогічно до земних, сигналізували про наявність мікробного дихання на Марсі. Виглядало на те, що ми відповіли на фундаментальне запитання про існування позаземного життя.

Утім, коли інший пристрій на борту зондів — «Viking Molecular Analysis Experiment» («Експеримент молекулярного аналізу ‘Вікінгів’») — не зміг детектувати органічну матерію, у NASA заявили, що LR виявив на Марсі субстанцію, яка схожа на життя, але не саме життя. Дуже дивно, що протягом 43 років після висадки «Вікінгів» жоден із наступних марсіанських зондів NASA так і не поніс інструментів, які б могли підтвердити ці вражаючі результати. Натомість NASA провела низку місій, які мали на меті встановити, чи на Червоній планеті коли-небудь існували умови, сприятливі для виникнення життя — і якщо так, то привезти зразки на Землю для біологічного дослідження.

Пошук позаземного життя — один із головних пріоритетів NASA. 13 лютого 2019 р. головний адміністратор агентства Джим Брандестайн сказав, що 1976 р. людство могло знайти сліди мікробного життя на Марсі. Сьогодні наша країна хоче відправити туди астронавтів. Будь-яке життя на цій планеті може бути для них смертельно небезпечним, а після їхнього повернення на Землю — для всього людства. Таким чином, питання існування на Червоній планеті життя сьогодні перебуває в центрі гострих дискусій.

Знаходження там життя здавалося б чимось неймовірним. З іншого боку, не менш неймовірним є те, що Марс може бути стерильним. Науковець NASA Кріс МакКей якось сказав, що Марс і Земля «обмінювались плювками» протягом мільярдів років. Це означає, що коли на якусь планету падала комета чи астероїд, уламки потрапляли у відкритий космос, а звідти певна їх частина осідала на іншій планеті. Разом із цими уламками на неї могло потрапити і мікробне життя, інфікуючи її цими «космічними подорожніми».

Те, що такі мікроорганізми могли б вижити в марсіанських умовах, не раз було підтверджено в лабораторіях. Крім того, є підтвердження виживання земних істот (тихоходок видів Richtersius coronifer та Milnesium tardigradum, — прим. пер.) у відкритому космосі за межами Міжнародної космічної станції.

Застереження NASA проти пошуку живих істот на Марсі не бере до уваги простоту завдання, яку вперше вдалося досягнути Луї Пастеру ще у 1864 р. Пастер забруднив мікробами сінний настій, після чого у ньому з’явилися бульбашки газу. Своєю чергою, відсутність у ньому бактерій означала відсутність бульбашок (ще раніше Пастер довів, що нагрівання — або пастеризація — цієї речовини убиває у ній мікробів). Цей елегантно простий тест у дещо оновленій формі (відвар для сіна в оригінальному експерименті Пастера замінено на сучасні мікробні поживні речовини) щодня використовують для контролю якості питної води. Завдяки йому мільярди людей у всьому світі захищені від згубної дії патогенних мікроорганізмів.

Саме цей стандартний тест взяли за основу експерименту LR, додавши до нього декілька поживних речовин, які, за задумом експериментаторів, мали розширити умови успішного виявлення позаземних організмів, й позначивши їх радіоактивним вуглецем. Завдяки цим модифікаціям LR став чутливим до малочисельних мікробних популяцій, а час їхнього детектування вдалося зменшити до однієї години. Крім того, аналогічно до експерименту Пастера, додали контроль температури, який мав виявити, якою була отримана відповідь — хімічною чи біологічною.

LR «Вікінга» мав на меті ідентифікувати та аналізувати індикатори метаболізму, що є дуже простим та надійним тестом на виявлення живих організмів. І до, і після «Вікінгів» на Землі було проведено тисячі таких тестів, причому як у лабораторії, так і в екстремальних природних середовищах. Жоден із них ніколи не дав фальшивого позитивного чи негативного результату. Це підтверджує достовірність марсіанських даних «Вікінгів», хоча про їхню інтерпретацію ще дискутують.

У своїй недавній книзі «До Марса з любо’вю» моя колега-експериментаторка Патрисія Ен Страат навела чимало деталей про перебіг експерименту LR. Декілька наукових статей про цей експеримент опубліковані на моєму сайті.

Окрім прямих доказів існування життя на Марсі, які ми маємо завдяки експерименту LR, вчені отримали ще чимало даних, що узгоджуються з наявністю там вимерлого мікробного життя у минулому. Зокрема:

• «Вікінги» та наступні зонди — «Пасфайндер», «Фенікс» та «К’юріосіті» — знайшли на Марсі сліди існування рідкої води у минулому, якої було достатньо, щоб підтримувати живі екосистеми;
•  Скептики твердять, що результати експерименту LR були зумовлені опроміненням дослідних зразків ультрафіолетовими променями — однак зразки, які взяли з-під породи, що захищала їх від UV-випромінювання, показали ті самі результати, що й зразки з поверхні;
•  Про складну органіку на Марсі, що, можливо, містила кероген, який міг мати біологічне походження, повідомляли науковці місії «К’юріосіті»;
•  Місії «Фенікс» та «К’юріосіті» отримала свідчення того, що стародавня марсіанська екосистема могла бути придатною для життя;
•  Надлишок вуглецю-13 в атмосфері Марса, як порівняти з вуглецем-12, слугує індикатором біологічної активності, яка воліє поглинати вуглець-12;
•  Марсіанська атмосфера перебуває у неврівноваженому стані: сонячна радіація мала б вже перетворити діоксид вуглецю (CO2) у ній на монооксид (CO). Як наслідок, CO2 чимось регенерується — можливо, життям, як це відбувається на Землі;
•  Земні організми здатні виживати у відкритому космосі за межами МКС;
• Уламки від падіння комет та метеоритів могли потрапити із Землі на Марс;
• У марсіанській атмосфері знайшли метан — його джерелом можуть бути мікроорганізми-метаногени;
•  Швидке зникнення метану з марсіанської атмосфери, можливо, було зумовлене метанотрофами, які співіснували з метаногенами на марсіанській поверхні;
•  Блукаючі вогні, які на Землі утворюються біля боліт унаслідок самозаймання метану, були задокументовані і на Марсі;
•  Формальдегід та аміак, які утворюються внаслідок складних біологічних процесів, гіпотетично присутні і на Марсі;
•  Незалежний аналіз позитивного результату експерименту LR ідентифікував його як біологічний;
•  Шестиканальний спектральний аналіз знімальної системи «Вікінга» виявив, що земна пліснява та зелені плями на марсіанських породах мають ідентичний колір, насичення, відтінок та інтенсивність;
•  Схожу на черв’яка ознаку видно на фотографії, яку зробив «К’юріосіті»;
•  Великі структури, що нагадують земні строматоліти (викопні залишки ціанобактеріальних матів), на Марсі знайшов «К’юріосіті». За даними статистичного аналізу, існує лише 0,04% ймовірності, що такі структури могли сформуватися випадково;
•  На Марсі не існує жодного фактора, ворожого до життя.

Якщо підсумувати, то ми маємо: позитивні результати двох мікробіологічних тестів, які були підтверджені різноманітними контрольними випробуваннями, а також нездатність будь-якого експерименту чи теорії висунути будь-яке небіологічне пояснення цих даних протягом 43 років.

Якими є докази неможливості існування життя на Марсі? Дивовижно, що таких доказів немає. При цьому лабораторні дослідження показали, що деякі земні мікроорганізми здатні виживати і рости на Марсі.

NASA вже оголосила, що марсіанський посадковий зонд 2020 року не матиме на борту приладу для детектування життя. Дотримуючись добре встановленого наукового протоколу, я переконаний, що слід повторити спробу виявлення життя на Марсі. Я та мій співекспериментатор формально та неформально запропонували покращити новий LR-експеримент здатністю виявити хіральний метаболізм: небіологічні хімічні реакції не розрізняють між «лівосторонніми» та «правосторонніми» органічними молекулами — на відміну від усіх живих організмів.

Крім того, хіральний LC-тест (CLR) зможе піти далі «Вікінгів». Якщо йому пощастить знайти докази існування життя, він також зможе відповісти, чи воно схоже на наше, чи, можливо, розвинулось унаслідок паралельної генези. Невеликий портативний CLR-детектор вже розроблений науковцями, а принцип його дії підтверджений експериментально. Такий детектор буде нескладно перетворити на бортовий інструмент для наступних марсіанських місій.

Водночас панель науковців повинна переглянути результати експерименту LR «Вікінгів» у світлі пізніших знахідок, дотичних до існування життя на Марсі. Таке об’єктивне журі зможе дійти висновку — як я це зробив 43 роки тому, — що LR «Вікінгів» таки знайшов життя на Марсі. У будь-якому разі, це дозволить сформулювати важливі дороговкази для подальших пошуків цього "святого Ґраалю".

Gilbert V. Levin

I’m Convinced We Found Evidence of Life on Mars in the 1970s

Scientific American, 10/10/2019

Зреферував Є. Л.