На Марсе есть множество ударных кратеров. Давно известно, что при падении астероидов вещество планет и других небесных тел выбрасывается в космос, и марсианские метеориты находят на Земле. Но могут ли вместе с обломками путешествовать живые организмы?
Эта идея, известная как гипотеза литопанспермии, долгие годы оставалась умозрительной. Предыдущие эксперименты либо не давали результата, либо были направлены на земные организмы, не приспособленные к экстремальным условиям.
Команда из университета Джонса Хопкинса (США) выбрала для тестирования бактерию Deinococcus radiodurans, обитающую в высокогорных пустынях Чили. Этот микроб известен своей феноменальной выносливостью: он выдерживает экстремальный холод, засуху и интенсивное излучение. У него толстая клеточная стенка и уникальная способность к самовосстановлению.
Чтобы имитировать условия выброса с планеты, ученые разработали оригинальный эксперимент. Бактерию помещали между металлическими пластинами и стреляли в них снарядом из газовой пушки со скоростью 134 м/с. Давление достигало от 1 до 3 гигапаскалей.
Для понимания масштаба: давление на дне Марианской впадины составляет всего 0,1 гигапаскаля. Даже минимальные значения в эксперименте были в десятки раз выше.
Результат ошеломил исследователей. Бактерии выживали практически во всех тестах при давлении 1,4 гигапаскаля и в 60% случаев — при 2,4 гигапаскаля. При более низком давлении клетки не проявляли признаков повреждения. Высокое давление вызывало разрывы мембран, но часть популяции выживала.
В конце концов, эксперимент остановила поломка оборудования: стальная конструкция разрушилась раньше, чем бактерии.
При реальном столкновении астероида с Марсом выброшенные фрагменты испытывают давление до 5 гигапаскалей, но многие породы — гораздо ниже. Бактерия легко выдержала почти 3 гигапаскаля — намного выше, чем считалось возможным.
Открытие имеет прямое практическое значение для планетарной защиты. Когда миссии отправляются на Марс, действуют строгие протоколы, чтобы не занести земную жизнь. А при доставке марсианского грунта на Землю принимаются меры, чтобы исключить контакт с возможной внеземной биологией.
Но работа показывает, что выбросы с Марса могут достигать не только Земли, но и ближайших спутников — Фобоса и Деймоса, на которые сегодня нет ограничений по планетарной защите. Давление при таком перелете будет гораздо ниже. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PNAS Nexus.
Теперь ученые планируют выяснить, повышает ли устойчивость бактерий повторные удары, и могут ли другие организмы, например, грибы, выживать в таких же условиях.
Ранее Наука Mail рассказывала о создании космической пыли в земной лаборатории.
