В рамках невероятно амбициозного проекта "Mars Sample Return Mission" NASA и Европейское космическое агентство (ESA) намерены осуществить сбор образцов марсианского грунта и доставить его на Землю в 2030-х годах. Однако как считают авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrobiology, когда это произойдет, учёным следует внимательно изучить доставленный грунт на предмет наличия древних дремлющих бактерий

Бактерия Deinococcus radiodurans. Source: Michael J. Daly / USU 

Учёные считают, что в образцах с Марса могут быть обнаружены живые микроорганизмы, которые, на протяжении многих эпох находились в спящем состоянии под поверхностным слоем планеты.

Дремлющая жизнь на Марсе

Результаты нового исследования показывают, что некоторые штаммы бактерий могут выживать даже в самых суровых условиях на Марсе. Это потенциально создает угрозу заражения Земли при выполнении будущих пилотируемых миссий.

"Наши модельные организмы являются косвенными показателями как прямого загрязнения Марса, так и обратного загрязнения Земли. Необходимо предотвратить и то, и другое", — объясняет в заявлении для прессы Майкл Дэйли, проф. патологии в Uniformed Services University of the Health Sciences (USU) и член комитета National Academies Committee on Planetary Protection, руководитель проекта.

Исследование доказывает, что сегодня микробная жизнь может быть обнаружена лишь на небольшом расстоянии под поверхностью Марса. Тем не менее его авторы предостерегают, что бактерии с Земли могут попасть на борт будущей марсианской миссии, что создаст необратимые проблемы в процессе получения научных знаний.

"Мы пришли к выводу, что загрязнение Марса земными микробами будет, по сути, постоянным - на протяжении многих тысяч лет", — считает Хоффман, куратор работы. Это может существенно осложнить усилия ученых по изучению марсианской жизни". С другой стороны, микробы, эволюционировавшие на Марсе, могли бы сохраниться до наших дней. Соответственно, доставка марсианского грунта может привести к загрязнению нашей планеты".

Моделирование суровых условий красной планеты

Прежде чем прийти к таким выводам ученые смоделировали суровые условия красной планеты в средних широтах с температурой -63 градуса по Цельсию и повышенным радиационным фоном.

Исследователи поместили шесть различных видов земных бактерий и грибов в холодную, сухую среду, имитирующую поверхность Марса, и облучали их γ-лучами и протонами для симуляции космической радиации.

"На поверхности Марса нет ни проточной воды, ни достаточного количества водяного пара в марсианской атмосфере, поэтому клетки и споры в таких условиях высыхают", — сказал Хоффман. "Также известно, что температура поверхности Марса примерно соответствует температуре сухого льда, так что планета действительно глубоко заморожена".

На основании результатов эксперимента исследователи пришли к выводу, что некоторые земные микроорганизмы потенциально могли бы просуществовать на Марсе в течение сотен миллионов лет. При этом они особо отметили один вид - Deinococcus radiodurans, заявив, что он наиболее приспособлен к условиям красной планеты. Это микроб оказался более выносливым, чем споры Bacillus, которые могут существовать на Земле в течение миллионов лет. 

Устойчивость микроорганизмов к радиации определялась по содержанию в клетках марганцевых антиоксидантов, которое исследователи регистрировали с помощью современных методов спектроскопии.

Помимо этого, ученые подвергали бактерии меньшим дозам радиации, чтобы смоделировать количество излучения, которое они могли бы получить на глубине нескольких метров под марсианской поверхностью. Оказалось, что всего в 10 сантиметрах от поверхности Deinococcus radiodurans может прожить около 1,5 миллиона лет. А если бы он находился на глубине 10 метров, то смог бы просуществовать более 280 миллионов лет.

"Маловероятно, что D. radiodurans, погребенный в марсианских недрах, смог сохраниться в спящем состоянии в течение 2-2,5 миллиардов лет после исчезновения проточной воды на Марсе. Однако марсианская среда периодически меняется и плавится в результате воздействия метеоритов", — пояснил Дейли. "Мы считаем, что такие процессы могут способствовать периодическому заселению и расселению. Более того, если марсианская жизнь когда-либо существовала, даже если сейчас её жизнеспособные формы не присутствуют на Марсе, некоторые макромолекулы и вирусы могли бы сохраняться намного, намного дольше. И если это действительно так, мы обнаружим эту жизнь в ходе будущих космических миссий".

Источники: Wikipedia, journal Astrobiology,Journal Interesting Engineering
1. (https://dx.doi.org/10.1089/ast.2022.0065) 
2. (https://ru.wikipedia.org/wiki/Mars_Sample_Return_Mission)
3. https://interestingengineering.com/science/ancient-bacteria-on-mars