Подземный мир засиял: ученые нашли ключ к тайнам жизни на других планетах, невероятно

Подземный мир засиял: ученые нашли ключ к тайнам жизни на других планетах

Глубоко под поверхностью Земли скрываются скальные и минеральные образования, обладающие удивительным свойством: под ультрафиолетовым светом химические соединения, сохранившиеся в породах, начинают светиться яркими оттенками розового, синего и зеленого.

Ученые изучают эту флуоресценцию, чтобы понять, как формируются пещеры и как жизнь поддерживается в экстремальных условиях. Эти исследования могут пролить свет на возможность существования жизни в других мирах, например, на ледяном спутнике Юпитера — Европе.

Пещеры как аналог внеземных сред

Как оказалось, химические процессы в пещере Винд (Южная Дакота, США) могут быть схожи с теми, что происходят на Европе, но при этом гораздо доступнее для изучения.

Именно поэтому астробиолог Джошуа Себри, профессор Университета Северной Айовы, вместе с командой отправился в глубины пещер, исследуя минералы и организмы, обитающие в этих холодных и темных условиях.

"Цель этого проекта — лучше понять химические процессы, происходящие под землей, которые показывают, как может поддерживаться жизнь", — объясняет Себри.

Флуоресценция как ключ к разгадке прошлого

Во время экспедиций в пещеру Винд и другие пещеры США ученые составляли карты скальных образований, проходов, подземных ручьев и организмов. Они использовали ультрафиолетовые лампы, чтобы изучить минералы в породах.

Под УФ-светом некоторые участки пещер преображались: породы начинали светиться разными цветами в зависимости от примесей, сохранившихся в них миллионы лет назад.

"Стены выглядели совершенно пустыми и неинтересными, но при включении ультрафиолета обычная коричневая поверхность превращалась в яркий слой флуоресцентного минерала, указывающего на то, что здесь когда-то был водоем 10 или 20 тысяч лет назад", — рассказывает Себри.

Портативный спектрометр: анализ на месте

Обычно для анализа химического состава пещерных образований образцы пород забирают в лабораторию.

Однако команда Себри использует портативный спектрометр, который позволяет получать "флуоресцентные отпечатки" минералов прямо на месте, не разрушая пещеру.

Трудности и открытия

Работа в пещерах сопряжена с испытаниями: низкие температуры (например, +9 °C в Миннесотской пещере Мистери), узкие проходы (иногда менее 30 см в ширину), риск потерять оборудование в ледяной воде.

Однако усилия окупаются ценными открытиями. Так, в пещере Винд команда обнаружила, что богатые марганцем воды вырезали пещеру и сформировали полосатые кальцитовые образования, светящиеся розовым под УФ-светом.

"Это совершенно новый механизм формирования пещер, который раньше не рассматривался", — отмечает Себри.

Перспективы: от Земли до Европы

В будущем ученые планируют сравнить флуоресцентный метод с традиционными, чтобы подтвердить его точность. Также они хотят изучить флуоресцирующие подземные воды, чтобы понять, как поверхностная жизнь влияет на глубинные экосистемы.

Эти исследования помогут представить, как похожие процессы могут поддерживать жизнь в других уголках Солнечной системы, например, в подледных океанах Европы.

Интересные факты о пещерах и флуоресценции:

• Пещеры могут образовываться различными способами, включая растворение горных пород водой, эрозию и тектонические процессы.
• Флуоресценция — это способность некоторых веществ излучать свет при воздействии ультрафиолетового или другого электромагнитного излучения.
• Некоторые пещерные животные адаптировались к жизни в темноте и потеряли зрение.