Новые эксперименты показывают, что бактерии способны выдержать колоссальные давления, возникающие при падении астероида на планету. Это означает, что жизнь теоретически может быть выброшена в космос вместе с обломками породы — и, возможно, добраться до другого мира, включая Землю.
Речь идёт о гипотезе литопанспермии — идее о том, что жизнь может распространяться через космос внутри метеоритов и фрагментов планетной коры. Известно, что марсианские метеориты уже попадали на Землю. Главный вопрос был в другом: способны ли микроорганизмы пережить сам момент выброса — удар, создающий экстремальное давление.
Эксперимент: «запуск» бактерий
Чтобы это проверить, исследователи смоделировали удар астероида по Марсу в лабораторных условиях. В качестве подопытного организма выбрали бактерию Deinococcus radiodurans — один из самых живучих микроорганизмов на Земле.
Она известна устойчивостью к радиации, холоду, высушиванию и другим экстремальным факторам. У неё плотная внешняя оболочка и мощные механизмы восстановления ДНК — свойства, которые могли бы быть характерны и для гипотетической марсианской жизни.
Для имитации удара бактерии поместили между металлическими пластинами и выстрелили по ним снарядом из газовой пушки. Скорость достигала около 480 км/ч (300 миль в час), создавая давление от 1 до 3 гигапаскалей.
Для сравнения: давление на дне Марианской впадины — около 0,1 гигапаскаля. Даже минимальные значения в эксперименте превышали его более чем в десять раз.
Неожиданная живучесть
Бактерии пережили почти все испытания при 1,4 ГПа и около 60% — при 2,4 ГПа. На нижних уровнях давления клетки не демонстрировали заметных повреждений.
При более высоких значениях часть мембран разрывалась, нарушалась внутренняя структура, однако значительная доля микроорганизмов оставалась жизнеспособной.
По словам авторов, изначально ожидалось, что бактерии погибнут уже при первом уровне давления — но уничтожить их оказалось гораздо сложнее.
Что это значит для Марса и Земли
При крупных ударах астероидов по Марсу давление в отдельных фрагментах может достигать 5 ГПа, однако не все обломки подвергаются одинаковым нагрузкам. Новые данные показывают, что хотя бы часть микроорганизмов способна пережить существенную долю этого диапазона.
Если такие обломки окажутся в космосе, теоретически они могут долететь до другой планеты. Некоторые исследователи даже допускают провокационную мысль: если жизнь способна перемещаться между мирами, возможно, у неё общий межпланетный источник.
Вопросы планетарной защиты
Результаты могут повлиять на политику планетарной защиты. Космические агентства строго контролируют биологическую чистоту аппаратов, отправляемых на Марс, а также образцов, возвращаемых на Землю.
Интересно, что выбросы марсианского вещества могут попадать не только к Земле, но и к спутникам Марса — например, к Phobos — при более низких давлениях, чем требуется для преодоления межпланетного пространства.
Это означает, что риск непреднамеренного переноса жизни — как с Земли на другие миры, так и наоборот — может быть выше, чем считалось.
Что дальше
Учёные планируют проверить, могут ли повторяющиеся удары «отбирать» наиболее устойчивые микроорганизмы, усиливая их выживаемость. Также будут протестированы другие организмы, включая грибы.
Эксперимент подтверждает: жизнь может оказаться значительно более устойчивой к космическим катастрофам, чем предполагалось.
Если микробы способны пережить выброс с поверхности планеты, литопанспермия перестаёт быть лишь теоретической гипотезой и становится реальным сценарием распространения жизни в Солнечной системе.
Результаты опубликованы в PNAS Nexus.
