Астероид бьёт по планете — микробы улетают в космос живыми. Проверили на бактериях: 60% выжили при ударе

Что будет, если на планету упадёт гигантский астероид? Достаточно гигантский, чтобы стереть с лица Земли цивилизацию. Камни плавятся, породы дробятся, ударная волна проходит через грунт с давлением, которое трудно вообразить. Однако часть вещества при таких столкновениях не просто разлетается по окрестностям, а уходит в космос. Новая работа группы из Университета Джонса Хопкинса показывает: вместе с обломками теоретически могут улететь и живые микробы, причём часть из них способна пережить самый первый и самый жестокий этап пути.

Речь идёт о гипотезе литопанспермии, согласно которой жизнь может переноситься между мирами внутри фрагментов породы, выбитых из коры при больших ударах. Известно, что метеориты марсианского происхождения долетали до Земли. Правда, главный вопрос всегда упирался в старт путешествия: выдержит ли организм давление и ударную перегрузку, которые нужны, чтобы вырвать камень из планетной гравитации и отправить его в межпланетное пространство.

Команда решила проверить именно этот пусковой этап. Исследователи воспроизвели ударные нагрузки, близкие к тем, что возникают при астероидном столкновении на Марсе, и измерили, сколько микробов остаётся живыми после шока. Для эксперимента выбрали бактерию Deinococcus radiodurans. Микроб известен необычной живучестью: бактерия переносит сильную радиацию, холод, пересушивание и другие экстремальные условия. У микроорганизма плотная внешняя оболочка и эффективные системы ремонта ДНК. По логике авторов, если на Марсе вообще существует жизнь, марсианским микробам пришлось бы обладать похожим набором защитных механизмов.

Чтобы сымитировать удар астероида, бактерии поместили между металлическими пластинами и обстреляли конструкцию снарядом из газовой пушки. Скорость разгона доходила до 300 миль в час. В момент удара возникали давления в диапазоне от 1 до 3 гигапаскалей.

Для понимания масштаба авторы сравнили такие значения с условиями на Земле. Давление на дне Марианской впадины составляет примерно 0,1 гигапаскаля. Даже нижняя граница эксперимента превышала этот уровень более чем в десять раз. При этом именно такие ударные пики и нужны, чтобы выбить породу с поверхности Марса и придать части фрагментов скорость, достаточную для ухода в космос.

Почти все испытания при давлении 1,4 гигапаскаля бактерии пережили обстрел. При 2,4 гигапаскаля выжило около 60% клеток. На более низких давлениях исследователи не заметили видимых повреждений. При повышении нагрузки часть клеточных мембран рвалась, и внутренние структуры получали определенный урон, но значительная доля микробов сохраняла жизнеспособность.

При крупных ударах отдельные фрагменты выброса могут испытывать давления около 5 гигапаскалей, но одинаковую нагрузку получает далеко не каждый кусок породы. Часть обломков проходит через более «мягкие» зоны ударной волны, и новая серия экспериментов подсказывает: в заметной части диапазона организмы способны уцелеть. Такой вывод не означает, что микробы гарантированно долетят и приживутся на другой планете, но снимает одну из ключевых претензий к литопанспермии: удар не всегда означает смерть всего живого.

Работа важна и для практической стороны космонавтики, где действует принцип планетарной защиты. Космические агентства вводят строгие меры против загрязнения, когда отправляют аппараты к Марсу и особенно когда возвращают образцы на Землю. Если же природа сама способна пересылать марсианские обломки с потенциально живыми микробами, правила защиты придётся пересмотреть и сделать строже. Авторы отдельно отмечают, что марсианские выбросы могут достигать спутников Красной планеты, включая Фобос, причём при давлениях ниже тех, что нужны для ухода фрагмента с траекторией к Земле. Ещё один аргумент в пользу осторожности при выборе целей для посадок и бурения.

Дальше команда планирует проверить, может ли серия повторяющихся ударов отбирать ещё более устойчивые формы, а также оценить, как подобные шоковые нагрузки переносят другие организмы, включая грибы.