Подземный оазис с прицелом на Марс

Залегающие глубоко под поверхностью Земли первозданные резервуары с древней водой, подобно тому, что обнаружен отечественными учеными подо льдом озера Восток в Антарктиде, представляют огромный интерес для науки. Вода, сохраняющаяся в таких источниках чистой миллионы лет, может хранить образцы атмосферы, которая существовала на нашей планете в далеком прошлом, а микробы, если их находят в этих древних резервуарах, заставляют пересматривать наши взгляды на эволюцию жизни на Земле и возможность ее зарождения на других планетах.

В статье, опубликованной в журнале Nature учеными из Университетов Манчестера и Торонто, сообщается об открытии, вероятно, самого древнего на Земле источника подземной воды, возраст его составляет половину возраста Земли.

Резервуар находится на глубине 2,4 км под землей в кристаллических породах близ городка Тимминс в канадской провинции Онтарио. Этот вулканический массив, богатый медной и цинковой рудой, был сформирован порядка 2,7 млрд лет назад. Геологи обнаружили, что залегающая на большой глубине вода богата водородом и метаном, а также различными изотопами благородных газов – гелия, неона, аргона и ксенона.

К слову, растворенного водорода, который образуется в результате распада (радиолиза) воды под действием радиоактивных элементов, в древней воде оказалось столько же, сколько содержат выбросы гидротермальных источников на дне океанов, где найдена примитивная жизнь.

«Это медно-цинковая шахта, производящая руду из древней вулканической гидротермальной системы, которая раньше была морским дном. Глубокие соленые источники на канадском щите были открыты еще в 1850 годах канадскими шахтерами», пояснил «Газете.Ru» соавтор исследования Крис Балентин из Университета Манчестера.

«Мы обнаружили взаимосвязанную систему в основании канадских пород возрастом миллиарды лет, способную поддерживать жизнь. Наше открытие представляет огромный интерес для исследователей, желающих понять эволюцию микробов, живущих в изоляции, изучающих вопросы происхождения и возможности возникновения жизни в экстремальных условиях и на других планетах», — пояснил Балентин. Именно его группа исследователей, установив превышение концентрации изотопов ксенона 124Xe, 126Xe и 128Xe, вычислила, что минимальный возраст древней воды составляет минимум 1,5 млрд лет, а верхний предел возраста — 2,7 млрд лет.

По свойствам этот резервуар напоминает куда более молодой источник воды из южноафриканской шахты на глубине 2,8 км, где доисторическая вода была найдена в виде мельчайших вкраплений в породе. В Канаде же ученые достигли водоносных слоев, в которых жидкость поступает со скоростью 2 л в минуту.

Выявленное превышение концентрации определенных изотопов ксенона, возможно, заставит скорректировать существующие модели газообразования в древней атмосфере Земли.

Растворенные в воде водород и метан могут служить неиссякаемым источником энергии для бактерий, миллиарды лет живущих на двухкилометровой глубине, не видя солнечного света. И хотя самих бактерий в этом подземном резервуаре пока не найдено, ученые полны оптимизма.

«Наши канадские коллеги прямо сейчас пытаются выяснить, содержит ли эта вода жизнь. В чем мы можем быть уверены — это в том, что мы уже открыли способ, благодаря которому планеты могут создавать и сохранять условия, подходящие для микробной жизни на протяжении миллиардов лет, независимо от того, насколько неприветливой может оказаться поверхность. Это открывает новые возможности для обнаружения таких сред под поверхностью Марса», — уверен Грег Холланд, автор исследования из Университета Ланкастера.

Разговоры о Марсе в этом исследовании — не дань сложившейся традиции говорить о жизни на других планетах. Кора Марса, подобно докембрийским породам на Земле, состоит из тектонически «спокойных» пород возрастом миллиарды лет, способных при контакте с водой производить газы, аналогичные тем, что обнаружены в канадском источнике. И если такие древние жидкости с миллимолярными концентрациями водорода и метана хранятся в недрах Земли миллиарды лет, подобные среды могут существовать под поверхностью Марса на планетарных шкалах времени, уверены геологи.