Красная планета оказалась не такой сухой: жидкая вода на Марсе всё ещё может течь

На поверхности Марса, где ледяная кора соседствует с каменистой пустыней, может существовать сеть микроскопических потоков жидкой воды. Новое исследование, проведённое учёными из Института планетологии в Аризоне, показало, что эти каналы внутри вечной мерзлоты потенциально способны поддерживать жизнь — пусть и в экстремально ограниченной форме. На фоне многолетних дискуссий о пригодности Красной планеты для существования микробов эти выводы звучат как шаг к конкретному доказательству.

Где может скрываться вода на Марсе

Жидкая вода считается главным условием для появления жизни, и каждое открытие, намекающее на её присутствие за пределами Земли, вызывает повышенный интерес. Марс — холодная и сухая планета, где температура может опускаться до -150 °C, но даже в таких условиях возможны участки с жидкой влагой. По данным миссии NASA "Феникс", приземлившейся в 2008 году в северных широтах, под поверхностью планеты есть ледяная почва, насыщенная солями. Именно эти соли способны понижать температуру замерзания воды и создавать тонкие жилы жидкости.

Исследование, проведённое группой под руководством планетолога Ханны Сайзмор, опиралось на реальные химические измерения марсианского грунта. Учёные рассчитали, какая доля вечной мерзлоты может быть в жидком состоянии, и каким должен быть диаметр каналов, чтобы в них могла циркулировать вода. Выяснилось, что даже при очень низких температурах возможно образование пористых участков с жидкой фазой, где доля воды превышает 5%.

"На Марсе мы всегда живём на грани между возможной пригодностью для жизни и её отсутствием, и я думала, что воды окажется слишком мало. Но я ошибалась", — заявила Ханна Сайзмор.

По её словам, каналы шириной около 5 микрон — то есть примерно в десять раз уже человеческого волоса — достаточно велики, чтобы в них могла существовать микробная форма жизни. Эти микроотверстия соединены между собой и могут обеспечивать движение питательных веществ и удаление отходов — минимальные, но важные условия для выживания живых клеток.

Почему микросреда важнее масштабов

На Земле жидкость внутри вечной мерзлоты тоже играет роль микробиологического резервуара. Подобные микрониши обнаруживаются в арктических и антарктических регионах, где бактерии сохраняют активность при температурах ниже -20 °C. Учёные провели параллели: если на нашей планете такие формы жизни способны адаптироваться, то аналогичные процессы теоретически возможны и на Марсе.

Сравнение помогает понять суть открытия. На Земле микроорганизмы выживают даже в горячих источниках, кислотных озёрах и подлёдных водоёмах. В марсианских условиях, где энергия поступает от солнечного излучения и химических реакций между минералами, подобные механизмы могли бы работать на пределе устойчивости биосистем.
Можно ли считать такие ниши "жизнью" в привычном смысле? Да, если речь идёт о микробах, способных сохранять метаболизм и репликацию в экстремальных условиях.

Что нашли приборы NASA

Миссия "Феникс" предоставила ключевые данные о составе почвы в районе северной полярной шапки Марса. Зонд обнаружил смесь пыли, соли и льда, а также химические элементы, способные формировать рассолы — соединения, где вода и соли образуют устойчивую жидкую фазу. Состав таких рассолов делает их потенциально стабильными при температурах до -50 °C.

Исследование показало, что на широтах выше 50 градусов марсианская мерзлота может содержать густую сеть микроканалов, заполненных солёной водой. Учёные предполагают, что подобные структуры широко распространены в верхних 30 сантиметрах грунта. Это значит, что при будущих миссиях можно будет не бурить глубоко, чтобы взять образцы — достаточно неглубокого зонда.

"Если на Марсе есть жизнь, жидкие жилы станут самым простым местом для её поиска", — отметила Ханна Сайзмор.

Почему температура остаётся главным барьером

Несмотря на наличие воды, условия остаются экстремальными. Температура вблизи поверхности слишком низка для большинства земных организмов. Даже бактерии, живущие в антарктических льдах, редко активны при ниже -40 °C. На Марсе этот порог может быть ещё жёстче. Однако Брюс Джакоски из Университета Колорадо в Боулдере подчеркнул, что привычные для Земли биологические границы не должны считаться универсальными.

"Нам стоит осторожнее использовать земные пределы роста и метаболизма, ведь они не обязательно отражают возможности жизни где-либо ещё", — заявил Брюс Джакоски.

Учёные не исключают, что неизвестные формы жизни могут существовать при значительно более низких температурах, используя другие химические пути для обмена веществ. Это не значит, что Марс населён, но открывает новое направление для исследований.

Как проверяют гипотезу обитаемости

Чтобы подтвердить или опровергнуть существование жидких каналов, планетологи используют моделирование тепловых потоков и экспериментальные установки, воспроизводящие марсианские условия. В лабораториях создают образцы почвы с аналогичным минеральным составом и исследуют, при каких сочетаниях давления, солей и температуры вода сохраняет текучесть. Такие эксперименты позволяют уточнить, насколько долго жидкая фаза может существовать без испарения или замерзания.

Что будет, если будущие миссии подтвердят наличие воды? Тогда исследователям придётся решать этическую задачу: как искать жизнь, не занося с Земли собственные микроорганизмы. Для этого NASA и Европейское космическое агентство применяют строгие процедуры стерилизации оборудования и ограничивают доступ к потенциально обитаемым зонам. Ошибка здесь может стоить утраты научных данных — если земные микробы окажутся в марсианской пробе, отличить их будет невозможно.

Что отличает марсианские рассолы от земных

На Земле рассолы встречаются в засушливых регионах, например в Чилийской Атакаме или на побережье Мёртвого моря. Эти природные лаборатории служат аналогом условий Марса. Сравнение показывает, что земные рассолы гораздо гуще и теплее, однако принципы схожи: соль удерживает воду в жидком состоянии, замедляя её испарение. На Марсе такие растворы, вероятно, состоят из перхлоратов — соединений хлора и кислорода, чрезвычайно гигроскопичных и устойчивых к замерзанию.

Может ли человек использовать эти рассолы в будущем колонизации? Вероятно, нет напрямую: перхлораты токсичны и требуют сложной фильтрации. Но с инженерной точки зрения знание их свойств поможет проектировать системы жизнеобеспечения, имитирующие природные механизмы удержания влаги.

Почему это открытие важно

Оценка обитаемости планет — один из центральных вопросов астробиологии. Вода на Марсе, даже в микроскопических объёмах, меняет представление о границах жизни. Исследование Сайзмор и её коллег показывает, что жизнь не обязательно требует океанов - достаточно устойчивых микросред, где сохраняется минимум влаги и химическая активность. Если это подтвердится, круг поиска внеземных форм жизни расширится до ледяных лун Юпитера и Сатурна, где схожие процессы могут происходить под поверхностью.

Чтобы закрепить успех, исследователи планируют использовать данные миссий "Perseverance" и "ExoMars", способных изучать химический состав грунта с точностью до микроэлементов. Следующим шагом станет бурение образцов из областей, где вероятность присутствия воды максимальна.

Что если жизнь уже существует в этих слоях, но в спящем состоянии? Тогда любое изменение температуры или давления, вызванное посадкой аппарата, может пробудить её на короткое время. Этот сценарий маловероятен, но он заставляет учёных относиться к каждой новой миссии с осторожностью.