Жизнь на других планетах и лунах Солнечной системы можно обнаружить с помощью прибора под названием лазерный масс-спектрометр (LIMS), пишут в недавней статье исследователи из Бернского университета. По их замыслу, он должен направлять на образец внеземного грунта лазер, испарять с его помощью микроскопические частицы, а затем сортировать их по массе и таким образом отделять «тяжеловесные» и многосоставные биомолекулы.
Ученые объяснили, что эта технология на самом деле уже не нова, но до недавних пор применить ее для исследования других миров было практически невозможно из-за чрезмерной громоздкости и нестабильности необходимой для этого техники. Теперь же можно создать прибор одновременно и максимально чувствительный, и компактный, а габариты для космической техники крайне важны.
К примеру, действительно надежный способ обнаружить признаки жизни в марсианском грунте — рассмотреть его через электронный микроскоп, который в лабораториях занимает собой целый стол. Поэтому пока ничего не остаётся, кроме как добиваться доставки образцов на Землю, а это тоже мероприятие колоссальной сложности.
На марсоходах, конечно, есть целые наборы сложных приборов, и много интересного они уже нашли, но пока среди находок нет ничего такого, что безоговорочно говорит о биологическом и притом именно внеземном происхождении.
На ровере Perseverance есть лазерный спектрометр SuperCam, который тоже стреляет на образец породы лазером, испаряет небольшое количество вещества и фиксирует свет от произведенной от этого вспышки. Таким образом успешно удается определить химический состав грунта, но сложную органику прибор не «видит».
На Curiosity работает прибор SAM (Sample Analysis at Mars), но он нагревает образец до 1000 градусов Цельсия, а многие сложные органические молекулы от этого разрушаются. А те, что прослеживаются, вполне могут образовываться без чьей-либо жизнедеятельности.
Поэтому получается обидная, парадоксальная ситуация: космические аппараты оснащены по последнему слову техники, но неоспоримого ответа на самый главный вопрос — существует ли внеземная жизнь — они дать не могут. Именно эту проблему и попытались решить теперь швейцарские исследователи.
Их разработка предполагает использование лазера в двух разных режимах: можно направлять мощный луч, испарять целые микрослои материала и благодаря этому составлять целые трехмерные карты химического состава породы, а можно выбрать щадящий режим и с помощью слабого лазерного воздействия аккуратно и почти без разрушения извлекать из вещества хрупкие органические молекулы — например, нуклеотиды, а может быть, и крупные обломки РНК или ДНК. То есть такие признаки жизни, по поводу которых уже не может быть никаких сомнений.
Как подчеркнули разработчики, еще одно важное преимущество созданного прибора в том, что он не боится ядовитых перхлоратных солей, поскольку на нагревает образец в печи. Напомним, этих солей очень много в марсианском грунте, а при нагреве они непременно будут реагировать с органикой и разрушать ее.
Ученые протестировали свой прибор на образцах земной породы, в которых сохраняются остатки древних микроорганизмов. LIMS «прощупал» образец слой за слоем и нашел внутри камня микрофоссилии — окаменелые бактериальные нити.
То же самое проделали с гипсом, который в себе содержит микробные окаменелости. Эти окаменелости лазерный масс-спектрометр распознал по химическому составу: биогенные структуры выдало изобилие углерода, фосфора, серы, железа. В точно таком же, но «пустом», безжизненном гипсе такого количества этих элементов нет.
Наконец, ученые провели ещё один эксперимент: взяли воссозданную по имеющимся данным копию марсианского грунта и поместили в нее бактерии Bacillus subtilis. Прибор «увидел» их как углеродные «пятна» толщиной в живую клетку с большим количеством вышеназванных необходимых для жизни элементов.
Ранее ученые нашли способ проверить гипотезу о существовании жизни на спутнике Сатурна Титане.
Источник: hi-tech.mail.ru