Опубликовано: 08/02/2021
(Обновлено: 07/02/2021)

Как была разгадана загадка SNC: марсианских метеоритов - Как метеорит с Марса мог оказаться на Земле - Найдены ли следы жизни в марсианском метеорите ALH 84001

Во второй половине XX столетия ученые занялись систематическими поисками метеоритов в Антарктиде. Обычно метеориты мало выделяются на фоне почвы (поэтому, так много метеоритов найдено в пустыне Сахара), поэтому их редко находят, разве только если кто-то заметит их падение. Другое дело – безбрежные снежно-ледовые пустыни Антарктиды.

На находку свежих образцов, конечно, надеяться не приходится: горячие метеориты уходят глубоко в лед и снег. Но при выветривании старых льдов вмороженные когда-то метеориты выходят на поверхность. Кажется на первый взгляд, что на особый “улов” рассчитывать не приходится – все-же Антарктида довольно малообитаемое место. Однако именно здесь удается найти до 400 образцов за год.

разгадана загадка SNC - марсианских метеоритов

Интересно, что основными поставщиками метеоритов для черного рынка и научных исследований являются Антарктида и пустыня Сахара.

Как была разгадана загадка SNC – марсианских метеоритов

Надо сказать, что изучением метеоритов ученые Земли занимаются много лет и за это время удалось собрать довольно обширные статистические данные и потому при очередной находке, почти не возникает вопроса – к какому типу её следует отнести. Однако, вплоть до 1980-ых г.г., существовала одна крайне небольшая группа найденных метеоритов, которые имели общие свойства друг с другом, но не попадали ни в какую другую классификацию.

Эту группу назвали метеоритами SNC – по первым буквам населенных пунктов, рядом с которыми были найдены самые известные из метеоритов этого типа: Shergotty (Шер-готти) в Индии (1865 г.), Nakhia (Накла) в Египте (1911 г.) и Chassigny (Шассиньи) во Франции (1815 г.).

Именно такие метеориты того самого “непонятного” типа SNC, были найдены в Антарктиде. Они получили названия ЕЕТА 79001 (1979 г.) и ALH 84001 в (1984 г.) и… отправились на полку, став SNC под номерами 11 и 12. Так бы и закончилась эта история, если бы кому-то не пришла в голову идея в 1980 году провести изотопный анализ газа, в микроскопических количествах содержавшегося в метеорите ЕЕТА 79001.

Результаты оказались сенсационными: химический состав газа и его изотопные отношения совпали с такими же данными для атмосферы Марса, найденными аппаратами “Викинг” на Марсе в 1976-1978 гг. Сомнений быть не могло, ведь изотопный состав – это своеобразный паспорт образца. Химический состав того или иного элемента может значительно изменяться, но изотопный состав очень стабилен. Если есть совпадение для образца из метеорита и образца с поверхности Марса, то сомнений быть не могло – этот метеорит прилете именно с поверхности красной планеты.

Этот невзрачный кусок камня - метеорит EETA 79001.

Этот невзрачный кусок камня – метеорит EETA 79001. Первый выявленный космический гость с Марса

Так была раскрыта тайна метеоритов SNC – все они оказались не просто космическим мусором, а камнями выбитыми неизвестными катаклизмами с марсианской поверхности.



Метеорит ALH 84001 очень непохож на остальных “членов клуба SNC”. Довольно крупный, весом 1,9 кг, он пролежал после находки 10 лет, не привлекая внимания исследователей. Но в 1993 г. геохимик Р. Клейтон из Чикагского университета доказал, что изотопный состав содержащегося в нем кислорода также соответствует марсианскому. В 1994 г. Д. Миттлфелд из фирмы “Локхид Мартин” в Хьюстоне усмотрел в ALH 84001 скрытые признаки SNC.

Но все это перекрыло сенсационное заявление сделанное в августе 1996 г. группой ученых под руководством Д. МакКея из исследовательского центра им. Джонсона (NASA). Они заявили, о возможном присутствии в метеорите древних окаменелостей биологического, но не земного происхождения. Хотя ученые высказались очень осторожно, СМИ тут же раструбили на вест мир: в образце метеорита с Марса обнаружена жизнь! Точнее, её следы.

Как метеорит с Марса мог оказаться на Земле

Впрочем, прежде чем перейти к разбору этого фантастического заявления, попробуем разобраться в другом, на первый взгляд не менее фантастическом событии. Как метеориты SNC вообще оказываются на Земле – ведь Марс, хоть и соседняя планета, но все же очень далекая?

Ответ на вопрос следует искать на поверхности. Марса, конечно же. Посмотрите на неё и увидите, что она сплошь покрыта ударными кратерами. Падения и сейчас случаются регулярно, а уж на стадии образования планет метеоритная бомбардировка была вообще непрерывной. Начался этот процесс 4,5 млрд лет назад, а пик его относится к 3,9 млрд лет. Но и после этого на планеты продолжали падать крупные метеоритные тела, но все реже. Не исключение и Земля, хотя биосфера, вода и атмосфера быстро скрывают их следы. В огромном метеоритном кратере стоит, например, город Прага.

Тот самый метеорит с Марса ALH 84001 в котором обнаружились предполагаемые остатки бактерий

Тот самый метеорит с Марса ALH 84001 в котором обнаружились предполагаемые остатки бактерий

Когда кора планет уже сформировалась, удары вызывали главным образом ее плавление, хотя разрушение самого верхнего слоя порождало также массу обломков, разлетавшихся с большой скоростью, в некоторых случаях – с космической. Тонкая атмосфера Марса не могла их существенно замедлить. Направления полета этих обломков были произвольными, и они долго блуждали в космосе, пока незначительная их часть однажды не оказалась в пределах захвата полем земного тяготения. Так посланцы с Марса оказались на Земле.

Методы современной физики и химии позволяют определить возраст таких обломков и длительность их пребывания в открытом космосе. Возраст 11-ти образцов SNC не очень большой, от 180 до 1300 млн лет. Но ALH 84001 оказался намного старше. По первым определениям, он возник из жидкой магмы 4 млрд лет назад, когда Марс еще даже не до конца сформировался. Затем (как раз во время пика аккреции, 3,9 млрд лет назад) он подвергся сильному удару, который оставил в нем многочисленные трещины.

За 16 млн лет до нас еще более мощный удар выбросил его с поверхности Марса в космос, где он и оставался до встречи с Землей. Наконец, примерно 13 тыс. лет назад он упал на льды Антарктиды в районе Алан Хилс. Там его и нашли.

Найдены ли следы жизни в марсианском метеорите ALH 84001

Мы уверены, что где бы ни образовался это метеорит, что-то в нем жило”, – писала «Нью-Йорк Таймс». Впрочем… до этого пресса уже писала в таком же ключе о метеорите Оргей (1961 г.), но как оказалось никаких следов внеземных бактерий там так и не нашлось. Поэтому верить прессе голословно мы бы не стали. Но, как не поверить целому президенту США?! Ведь сам Билл Клинтон открыл небольшим теле-включеним пресс-конференцию МакКея и его коллег, состоявшуюся 7 августа 1996 г. по итогам 1,5-летней работы с образцом ALH 84001.

Конференцию открыл директор NASA Д. Голдин, участвовал Э. Гибсон, К. Томас-Кепрта, X. Вали, К. Романек, С. Клеметт, Кс. Чиллер, К. Мэчлинг и К. Зейр, представляющие различные научные направления и учреждения, принимавшие участие в исследовании. Кроме того, с критическими замечаниями выступил весьма авторитетный независимый специалист У. Шопф.

Фотографии (с сильным увеличением) марсианского метеорита ALH 84001. Как видите... это... довольно странно.

Фотографии (с сильным увеличением) марсианского метеорита ALH 84001. Как видите… это… довольно странно.

МакКей сообщил, что, заподозрив присутствие в метеорите микро-окаменелостей древних бактерий неземного происхождения, ученые провели тщательные исследования по нескольким независимым направлениям, используя самую совершенную технику. Докладчики не утверждали, что какое-либо из выбранных направлений привело к “железному” выводу о древних марсианских микроорганизмах. Скорее, выводы можно сформулировать так: ни одно из приведенных исследований не отвергает такой возможности.

Вот что удалось выяснить на счет марсианского метеорита ALH 84001 абсолютно точно:

Первый аргумент в пользу обнаружения следов жизни в метеорите с Марса. Спорный.

Вблизи поверхности (но не у самой оплавленной корки) обнаружена “колония” многочисленных овальных, а в некоторых случаях – удлиненных и червеобразных образований, очень похожая на окаменелые колонии древнейших земных бактерий. Сходство замечательное, а некоторые “черви”, кажется, даже имеют сегментированное строение.

С другой стороны, критики замечают, что земные бактерии с типичными размерами 0,5-20 мкм в 100-1000 раз больше этих образований. Последних скорее следует отнести к “нанобактериям”, так как их размеры всего 10-100 нм, и увидеть их удалось лишь благодаря большому прогрессу в технике электронных микроскопов.

Есть одно-два сообщения, что что-то похожее найдено и на Земле (в чем, опять-таки, тоже нет уверенности). Другое серьезное возражение касается невозможности разместить в столь малом объеме элементарный аппарат наследственности (ДНК/РНК), а также все клеточные механизмы. Не обнаружены и следы стенок (клеточных мембран), удерживающих протоплазму. Можно добавить, что фотосинтез при таких размерах столкнется с проблемой диффракции света; поэтому нанобактерии должны пользоваться другими источниками энергии. Наконец, нет никаких объяснений, как окаменелости нанобактерий оказались именно в изверженной, а не в осадочной породе, как это бывает на Земле.

Второй аргумент в пользу жизни. Бесспорный

В образце выявлено присутствие заметных количеств особых органических соединений -полиароматических гидрокарбонатов, которые образуются после разложения погибших микроорганизмов. Вокруг каждого из пятнышек, которые могут быть такими следами, имеются также отложения карбонатов, окислов, сульфидов и сульфатов железа.

Именно такие образования сопутствуют земным окаменелостям, это продукты их жизнедеятельности и разложения после гибели. Согласно МакКею, эти карбонатовые “глобулы” и окружающие их органические соединения образовались около 3,6 млрд лет назад (кроме радиоизотопного определения возраста, об этом же говорят проходящие через отложения трещины, возникшие еще на Марсе).

Интересен изотопный состав карбонатов. Дело в том, что земные бактерии обладают удивительной способностью “сортировать” изотопы, в результате чего в ферментах (и в следах бактерий) изотопа 13 углерода меньше, чем в природных материалах. Именно это и обнаружено в ALH 84001 методами тонкой лазерной спектрометрии. Возможно, это наиболее убедительный аргумент.

Микроотложения магнетита и моносульфида железа (пиротина) также очень напоминают следы, которые остаются от земных бактерий. X. Вали сказал, что не знает другой химической среды, кроме бактерий, которая оставила бы подобные микроотложения.

Третий аргумент в пользу жизни на Марсе. Вызывающий вопросы.

Возраст образований, совпадающий с тем временем, когда климат Марса был благоприятным для возникновения жизни. Однако М. Вадва представила другую оценку возраста того же образца, – всего 1,39 млрд лет, а это уже совсем другие условия на Марсе. Кто прав, пока неясно.

Рассматривались и другие стороны проблемы. В частности, почему нет более поздних образований? Если жизнь на Марсе была, то почему ее нет сейчас? Как установлено в экспериментах на “Викингах”, жизнь амино-нуклеино-кислотного (земного) типа на Марсе найти не удалось. Но возникшую однажды жизнь уничтожить очень непросто. Жизнь не только приспосабливается к окружающей среде, но и приспосабливает ее к себе.

Поэтому многие высказывают мнение, что жизнь на Марсе, если бы она сейчас существовала, было бы трудно не обнаружить. Некоторые специалисты задаются вопросом, почему так похожи пути примитивной жизни на Земле и Марсе (и видят в этом проявление панспермии, – проникающих повсюду зародышей жизни, носящихся в космосе).

Общее мнение таково, что результаты анализа ALH 84001 требуют не только дополнительной проверки, но, возможно, и новых исследований еще более тонкими методами. А на данный момент факты таковы, что результаты исследований можно трактовать и в пользу предполагаемой обитаемости Марса в прошлом, так и против неё.

Поверхность Марса испещрена кратерами от ударов метеоритов. Некоторые из них были так сильны, что выбили куски марсианской породы в открытый космос

Поверхность Марса испещрена кратерами от ударов метеоритов. Некоторые из них были так сильны, что выбили куски марсианской породы в открытый космос

Послесловие

Уроки метеоритов SNC показали, что наука готова к открытию простейших форм жизни на некоторых других небесных телах, где для этого имеются минимальные условия. Эти условия уже понятны, как и пути возникновения примитивных микроорганизмов, и сформулированы в научной литературе.

На V Международной конференции по биоастрономии (Италия, июль 1996 г.), в своем докладе нобелевский лауреат К. де Дюве сказал: “жизнь возникла естественным образом, путем многочисленных химических реакций, имевших высокую вероятность в условиях ранней Земли”.

Там же астрономы сообщали о первых открытиях планет у других звезд. И пусть техника исследований пока позволяет обнаружить только планеты-сверхгиганты, не похожие на Землю, да и результаты только косвенные, но это первые указания на то, что Солнечная система – не единственная в своем роде, и что физические условия, подобные земным, могут реализоваться еще на какой-то планете. Пожалуй, это и все, чем мы ныне располагаем для оптимизма.


В основе материала лежит статья Л.В. Ксанфомалити “Миллиард лет одиночества” впервые опубликованной в журнале «Земля и Вселенная» № 1 за 1997 год.