24 марта 2019, Воскресенье, 20:03
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

09 июня 2018, 09:33

Новости с Марса

NASA/GSFC

За последние дни пришло две новости о поисках органических веществ и возможных биомаркеров на Марсе. Обе публикации вышли в журнале Science. В одной из них большая группа ученых анализирует данные, собранные марсоходом Curiosity, и пытается объяснить, откуда на Марсе возникают неожиданные выбросы метана. Авторы другой статьи рассказали об органических молекулах, найденных тем же марсоходом в отложениях возрастом более трех миллиардов лет.

Если исходить из земного опыта, метан действительно чаще всего оказывается продуктом жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому в 2014 году привлекло особое внимание сообщение Curiosity о том, что в атмосфере Марса периодически возникают кратковременные всплески концентрации метана, когда она вырастает примерно в десять раз. Ученые выдвинули несколько гипотез, объясняющих это явление. Среди них были как варианты биогенного происхождения метана, так и чисто геохимические объяснения (подробнее о них можно прочитать в очерке «ExoMars: в ожидании старта»).

Нынешняя статья, авторами которой стала команда ученых во главе с Кристофером Уэбстером (Christopher R. Webster), содержит существенные аргументы в пользу одной из этих гипотез. Ученые полагают, что метан, выделявшийся на Марсе в далеком прошлом, мог сохраниться в составе так называемых клатратов. В этих соединениях молекулы газа заключены в плен внутри кристаллической решетки. Например, такую решетку могут образовать молекулы воды под действием сил Ван-дер-Ваальса. Попавшая внутрь решетки молекула метана останется там очень долго. На Земле существуют достаточно большие отложения гидрата метана в форме клатратов в донных осадках океанов и в вечной мерзлоте. Именно поэтому ученые опасаются усиления парникового эффекта из-за таяния вечной мерзлоты, ведь метан будет освобождаться и попадать в атмосферу.

Нечто подобное может происходить и на Марсе. Тот же самый гидрат метана может залегать на относительно небольшой глубине в недрах Марса. Его отложения могут обнажаться из-за разломов в марсианской коре, а освобождение метана – усиливаться или ослабевать в зависимости от изменений температуры на Марсе. Так авторы работы объясняют обнаруженную ими сезонность всплесков концентрации метана. Максимум достигается в северном полушарии Марса в конце зимы, а в южном – в конце лета. В пользу «клатратной гипотезы» говорит и высокая вариативность содержания метана в атмосфере.

Отметим, что данное исследование указывает лишь на источник метана в марсианской атмосфере, но не объясняет, откуда взялся этот метан изначально. Окончательного ответа на этот вопрос пока не существует. Но и в данном случае вполне возможно, что метан стал результатом химических, а не биологических процессов. Например, в 2017 году ученые из Чехии предложили модель получения марсианского метана путем восстановления углекислого газа. Условиями протекания такой реакции оказываются ультрафиолетовое излучение (а оно на Марсе превышает земной уровень в сто или более раз) и присутствие катализаторов (в их роли могут выступить горные породы анатаз и монтмориллонит).

В другой работе Дженнифер Эйгенбрд (Jennifer L. Eigenbrode) вместе с коллегами из США, Франции, Мексики и Великобритании рассмотрела результаты анализа марсианских пород, проведенных прибором SAM (Sample Analysis at Mars), который установлен на Curiosity. Образцы были взяты в формации Мюррея, что в холмах Пахрумп (Pahrump Hills) в кратере Гейл с глубины несколько сантиметров. В далекой древности на этом месте существовало озеро, и донные отложения могли стать подходящим местом для сохранения органических веществ.

Весь анализ производится непосредственно на Марсе. SAM измельчает собранные образцы в порошок, опускает в одну из имеющихся в нем 74 пробирок. Затем образец нагревается до температуры 500° С – 820° С в микроволновой печи. Выделяющиеся при этом газы исследуются масс-спектрографом и газовым хроматографом, которые определяют химический состав пород.

На этот раз анализ показал, что в образцах имеются различные органические молекулы. Среди них были бензол (C6H6), толуол (C7H8), алкилбензолы состава C8H9, хлорбензол (C6H5Сl), тиофен (C4H4S), 2- и 3-метилтиофен (C5H6S) и метантиол (CH4S). Также отмеченные вероятные следы нескольких ароматических и алифатических соединений, но их количество оказалось слишком мало для точного определения.

Выявленная химическая картина напоминает земные месторождения керогенов – сложных по составу скоплений из органических веществ в осадочных породах. Керогены часто содержатся в месторождениях горючих сланцев. Точное происхождение возможных марсианских керогенов неясно, оно может быть как биологическим, так и нет. Интересен возраст анализируемых пород. Им не менее 3,5 миллиардов лет, значит органические вещества присутствовали на Марсе в столь древнюю эпоху.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.