Притягательность жизни: магнитные следы

Если на Марсе жизнь некогда и вправду была, следы ее могут сохраниться в локальных магнитных полях – свидетельствах отложений определенных минералов.

Пока зонд MSL/Curiosity продолжает полет к Марсу, ученые планируют новые миссии к Красной планете. И разрабатывая их, им следует учесть и новый – довольно неожиданный – метод поиска следов местной жизни. Если она здесь когда-нибудь существовала. Речь идет об отложениях магнетита или других железосодержащих минералов в осадочных породах планеты. Определенное расположение кристаллов этих пород – а заметить его нетрудно, измеряя создаваемое ими магнитное поле – подскажет, что некогда в их формировании поучаствовали живые организмы.

У нас на Земле сообщества микроорганизмов, водорослей и цианобактерий, обитающих на дне водоема, нередко определяют облик осадочных пород, формируют сложные структуры их отложений – так называемые «микробиалиты» (microbialite). Выделяя особые вещества, микробы образуют липкую пленку, нарастают на ней слой за слоем, улавливая и выделяя минеральные вещества – так и образуется микробиалит. Самые известные из земных микробиалитов – строматолиты, самые древние из которых сохраняют геологические свидетельства жизни на протяжении 3,5 млрд. лет.

Если будущий марсоход наткнется на похожие на строматолиты структуры, это привлечет интерес – но само по себе не будет означать обнаружения следов жизни. Подобные образования на Земле появляются и без вмешательства живых организмов. К тому же, сами по себе микроорганизмы крайне плохо сохраняются в окаменелостях – так что вопрос состоит в том, как узнать, были ли они здесь некогда, или нет.

Однако формируемые ими биопленки, сами не сохранившись, могут оставить следы. Они задерживают мельчайшие крупинки осадочных пород и минералов, в том числе и магнетита. Американские ученые рассмотрели, насколько возможно распознать особенности отложений магнетита, связанные именно с присутствием микробов и их биопленок.

Авторы решили проверить это экспериментально: собрав пробы микрофлоры с микробиалитов южной Калифорнии, они помещали их на дно контейнеров и заполняли водой, а затем добавляли взвесь магнитных частиц и инкубировали при разном наклоне контейнера, от горизонтального вплоть до вертикального. В качестве контроля были взяты микробиалиты без микрофлоры.

Опыт показал, что благодаря бактериям магнетит накапливается значительно интенсивнее. В контрольных контейнерах частицы его собирались у самого дна – тогда как там, где бактерии сформировали липкие биопленки, магнетит покрывал их едва ли не ровным слоем. Даже в том случае, если контейнеры инкубировались вертикально развернутыми.

Фактически, ученые пришли к выводу, что если на Марсе будут обнаружены аномально плотные отложения магнетита или подобных минералов, на них следует обратить особое внимание: с большой вероятностью они имеют биогенную природу. Дополнительно подтвердить это может характер распределения кристаллов в этих отложениях.

Для подобных поисков марсоходу понадобится минимальный набор инструментов – магнетометр, небольшая дрель и камера. По мнению авторов исследования, для современных зондов, напичканных газовыми хроматографами и другим весьма сложным оборудованием, это не проблема.

По публикации Space.Com