Поиск жизни на Марсе
Марс по-прежнему остаётся одним из первых кандидатов на колонизацию человечеством в Солнечной системе. Однако если на планете существует уникальная, отличная от земной жизнь, это может повлиять на мнение даже самых ярых сторонников колонизации Марса. Поэтому астробиологи спешат определить, существует ли такая жизнь, пока вся планета не стала аналогом земной биосферы, пусть и непреднамеренно, и не утратила всё своё многообразие.
Новый подход к поиску жизни на Красной планете
В новой статье Кристофера Темби и Яна Спейсека из команды Agnostic Life Finder (ALF) обсуждается один из наиболее перспективных способов доказать существование жизни на Марсе — поиск полиэлектролитных полимеров, то есть ДНК. Исследование [опубликовано](https://arxiv.org/abs/2508.02746) на сервере препринтов arXiv.
ДНК — не единственный тип полиэлектролитных полимеров в нашей биосфере. РНК — ещё один пример. Но важность поиска полиэлектролитных полимеров обусловлена их способностью передавать информацию между поколениями. На Марсе может существовать совершенно иной способ передачи генетической информации, отличный от земного, но он всё равно должен выглядеть по крайней мере как полиэлектролитный полимер.
Лестница обнаружения жизни
В 2018 году сотрудники NASA разработали так называемую «Лестницу обнаружения жизни», где полиэлектролиты рассматриваются как возможные биосигнатуры. Однако у молекул есть несколько слабых сторон, которые необходимо преодолеть любому прибору, планирующему их обнаружить.
Проблема низкой концентрации
Первая проблема заключается в том, что полиэлектролиты могут быть настолько разбавленными, что не достигнут порога обнаружения прибора, предназначенного для их поиска, особенно если общее количество биомассы ничтожно по сравнению с земным. Эту проблему легко решить, концентрируя полиэлектроды с помощью электродиализа и набора пористых мембран.
В этой системе сначала образец смешивают с водой, а затем эту воду подвергают воздействию электрического поля. Поскольку полиэлектролиты являются заряженными частицами, они движутся в электрическом поле, как и природные соли, такие как калий и магний (именно это пытается сделать обычный диализ для пациентов на Земле).
Однако полиэлектролиты физически намного больше, чем ионы соли, поэтому в системе ALF есть серия фильтров на основе нанопор, которые позволяют солям продолжать движение дальше, удерживая полиэлектролиты в специальной камере. Под воздействием электрического поля в течение достаточно долгого времени все полиэлектролиты перемещаются в одну определённую область на одной стороне нанофильтра, что позволяет получить гораздо более высокую концентрацию, которая должна преодолеть порог обнаружения прибора, если в образце действительно достаточно молекул.
Проблема недолговечности полиэлектролитов
Вторая проблема, упомянутая в статье «Лестница обнаружения жизни», по мнению исследователей ALF, на самом деле является сильной стороной. Полиэлектроды не выживают долго в воде — их жизнеспособность в жидкой воде ограничена гидролизом.
Вместо того чтобы рассматривать это как проблему, которую необходимо преодолеть, команда ALF считает, что это просто означает, что если полиэлектроды будут однозначно обнаружены, то должна существовать некая форма жизни, создающая их, поскольку более старые образцы, относящиеся к давно существовавшей жизни, были бы уничтожены к тому времени, когда появился пробоотборник.
Будущее поиска жизни на Марсе
По мере того как человечество продолжает двигаться к колонизации Марса, окно для поиска и анализа уникальной марсианской жизни продолжает сокращаться. Ранее мы обсуждали, как именно будет реализован ALF, и этот подраздел прибора кажется перспективным в поиске этого конкретного признака жизни. Но, как и в случае с прибором в целом, неясно, позволят ли бюджетные сокращения NASA продолжить поддержку системы. Если да, то данные о марсианской ДНК или её эквиваленте могут однажды оказаться в руках учёных — надеюсь, до того, как они будут загрязнены земными образцами.