На Марсе нашли рекордное количество органики и сезонные колебания уровня метана
Марсоход "Кьюриосити" обнаружил в марсианском грунте рекордное количество органических веществ. Также приборы ровера зарегистрировали сезонные колебания концентрации метана в атмосфере в течение шести земных лет. О таком результате сообщают две научные статьи, опубликованные в журнале Science большим коллективом авторов.
В первой работе речь идёт об осадочных породах аргиллитах возрастом около трёх с половиной миллиардов лет. Они формировались на дне озера в кратере Гейл, когда оно ещё было заполнено водой. Марсоход собрал грунт из четырёх районов древнего водоёма, пробурив верхние пять сантиметров скалы.
Внутренняя лаборатория ровера обнаружила органику, нагрев образцы до высоких температур (от 500 до 820 ° С). Дело в том, что органические вещества сравнительно легко разлагаются под действием тепла. Химический анализатор уловил в газах, выделившихся из раскалённого грунта, фрагменты разрушенных органических молекул.
Так были идентифицированы тиофены, бензол, толуол, пропан и бутен. Также в образцах были обнаружены атомы серы, которые придают органическим молекулам прочность. Возможно, именно с этим связан тот факт, что органика спустя миллиарды лет всё ещё сохраняется в обнаруживаемых концентрациях.
Кстати, о концентрациях. Количество органического углерода в пробах составило порядка десяти частей на миллион и более. Это в сто раз перекрывает предыдущий рекорд, зафиксированный аппаратами на поверхности Марса, и близко к значениям, характерным для марсианских метеоритов, упавших на Землю и проанализированных учёными ранее.
Поясним, что метеориты происходят из более глубоких слоёв грунта (не чета нынешним нескольким верхним сантиметрам породы). Поэтому органика в них лучше защищена от жёстких условий поверхности Красной планеты, в частности, от ультрафиолетового излучения.
Тут, впрочем, следует вспомнить, что органические вещества сами по себе не являются стопроцентно надёжным маркером жизни. Они могут образоваться и в отсутствие биологических процессов. Тем не менее белки, жиры, углеводы, ДНК, РНК и другие важнейшие молекулы являются органическими. Поэтому наличие органики – первый признак возможной обитаемости планеты в прошлом или настоящем. Как уточняется в пресс-релизе NASA, данные "Кьюриосити" свидетельствуют, что миллиарды лет назад озеро в кратере Гейл содержало все необходимые вещества для поддержания жизни, включая "строительный материал" для клеток и источники энергии.
"Есть ли признаки жизни на Марсе? – спрашивает Майкл Мейер (Michael Meyer), ведущий научный сотрудник исследовательской программы NASA "Марс". – Мы не знаем, но эти результаты говорят нам, что мы на правильном пути".
Второе исследование посвящено сезонным вариациям уровня метана в атмосфере Красной планеты. Напомним, что метан является простейшим органическим веществом. В земных условиях львиная доля этого газа производится живыми организмами.
Однако учёные, которым по должности полагается быть осторожными и въедливыми, предложили целый список абиотических механизмов образования этого вещества, которые могли бы работать на Марсе. Какие из них задействованы в реальности, пока неизвестно (этим вопросом ещё нужно будет заняться отдельно, исключая пункт за пунктом). Так, возможно, речь идёт о вулканической активности, и это тоже стало бы значимым открытием. Подобные процессы никогда ещё не наблюдались в современную эпоху ни на одной планете кроме Земли (хотя Марс известен своими грандиозными потухшими вулканами).
Изменение концентрации метана со временем может подсказать исследователям, откуда всё-таки берётся этот газ. Вот почему так важно измерять эту величину в одном и том же месте в течение долгого времени, что и сделал "Кьюриосити". Наблюдения велись три марсианских года, то есть почти шесть земных лет.
Выяснилось, что среднегодовая объёмная доля метана в марсианском "воздухе" равна 0,41 ± 0,16 частей на миллиард. Однако она сильно зависит от времени года. В тёплые по марсианским меркам летние месяцы она поднимается до 0,65, а суровой зимой падает до 0,24.
"Это первый случай, когда мы увидели нечто повторяющееся в истории [концентрации] метана. <…> Всё это стало возможным из-за долголетия "Кьюриосити". Большая продолжительность [измерений] позволила нам увидеть закономерности в этом сезоном "дыхании", – говорит Крис Уэбстер (Chris Webster) из Лаборатории реактивного движения НАСА.
До этих результатов одним из наиболее вероятных механизмов образования метана считался следующий. Допустим, что в верхних слоях марсианской "почвы" равномерно распределено небольшое количество органики. Ультрафиолетовые лучи будут разлагать её, заставляя выделять упомянутый газ.
Однако теперь акции этой модели серьёзно упали. Как подсчитали специалисты, обнаруженные колебания имеют слишком большой размах, чтобы их можно было объяснить годовым изменением потока ультрафиолетового излучения и атмосферного давления. Вероятно, за истечением органического газа стоит как минимум ещё один процесс. Какой именно, предстоит выяснить будущим марсианским миссиям, о которых "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали.
Напомним, что наши авторы ранее писали о следах горячих источников на Марсе и о том, в каких породах планеты лучше всего искать возможные окаменелости. Также мы говорили о зонде, который детально изучит содержание "газов жизни" в марсианской атмосфере.
