Марсоход обнаружил в кратере Гейла газ метан

19.01.2022 От Геннадий 0
зонд

Аппарат «Кьюриосити» нашел в в породе близ кратера Гейла газ метан на Марсе и углерод-13. Эти небольшие количества углерода-13, возможно, являются подтверждением существования на Марсе древней жизни? А может быть это нечто иное?

Как известно, марсоход NASA под названием «Кьюриосити» вот уже десять с лишним лет «путешествует» по дну кратера Гейла. При этом он исправно работает и не перестаёт радовать ученых удивительными снимками марсианских ландшафтов. Помимо этого, марсоход предоставляет человечеству очень удивительные научные данные про настоящее и прошлое Марса.

Вначале был обнаружен газ метан. Что это означает?

марсоход

«Кьюриосити» на нижних склонах горы Шарпа. NASA Science Mars Exploration Program

Помните, как в 2013 году приборы Кьюриосити впервые зафиксировали всплеск концентрации метана? Это мгновенно подняло море догадок и предположений: почему на Красной планете вдруг оказался этот простейший углеводород?

Спектроскопические данные о составе атмосферы, полученные с орбитального аппарата Trace Gas Orbiter добавили сомнений — ведь с высоты метан не обнаруживался… В дальнейшем с этой нестыковкой как бы разобрались, посчитав, что замеры этими аппаратами делались в разное время суток — темное и светлое. Действительно — марсоход производил замеры в тёмное время суток, а орбитальный аппарат наблюдал за составом атмосферы в дневное время, когда накопившийся за ночь у поверхности планеты метан, вероятно, успевал рассеиваться.

Газ метан на Земле, в основном имеет биологическое происхождение. Этот важный факт основан на том, что он продуцируется на нашей планете бактериями-метаногенами. Метан можно получать химическим путем. Два указанных фактора показывают, что метан — это некий маркер , выражающий особое соотношение изотопов углерода. Жизнь, в тех формах, что мы знаем, «любит» лёгкие атомы. Это значит, что биохимические реакции с участием более лёгких изотопов того же углерода идут чуточку быстрее, чем с более тяжёлыми.

Два изотопа углерода и их «интересное» соотношение. Газ метан на Марсе — здесь была жизнь?

Химический элемент углерод имеет два стабильных изотопа: углерод с массой 12 (C12)и массой 13 (C13). Первый — легкий, второй — тяжелый. В любом веществе доля C13 немного меньше, чем его содержание в среднем по планете. Поэтому даже в древних окаменелостях, в которых вся органика минерализовалась миллиард лет назад, и весь углерод, содержащийся в белках, жирах и углеводах превратился в карбонаты. Соотношение лёгких и тяжёлых атомов углерода будет указывать на то, что окаменели остатки именно живой материи. Но так происходит на Земле, а как на Марсе?

Из того множества отверстий в поверхности Марса, что набурил «Кьюриосити» оказалось вполне достаточно, чтобы чувствительный прибор вроде масс-спектрометра смог не только их зафиксировать, но и определить соотношение изотопов лёгкого и тяжёлого углерода в метане.
Поэтому исследователи из разных научных центров США на основе собранных марсоходов пород, с помощью спектрографа определили, что тяжелого C13 оказалось все же меньше среднего по планете.

Геологический контекст образцов, включенных в это исследование. (A) Стратиграфическая колонка с метками для каждого из буровых участков MSL. (B) Мозаика Moray_Firth Mastcam (mcam14053) от 2685 сол, показывающая фронтон Гринхью рядом с местом бурения EB, которое было просверлено сверху.
(C) Скважина HU в члене Глазго формации Мюррей сразу под фронтоном Гринхью. (D) Скважина высокочастотного бурения в аргиллите Мюррей из пачки Юра серого цвета в верхней части VRR. (E) Дюна Намиб в дюнах Багнольд, где был взят образец ГБ.
(F) Район залива Йеллоунайф, где скважина CB была пробурена в аргиллите члена Sheepbed группы пород Брэдбери.

Проще говоря, углерод, «засевший» в тех камнях, был обогащён лёгким изотопом в ходе какого-то неизвестного ученым процесса. Какого именно — вопрос остается открытым.

Как обычно, у ученых в связи с этим вопросом возникло несколько гипотез

Гипотеза первая: когда-то на Марсе была вода, а значит в ней могли жить микробы-метагены, что производят метан; наряду с ними существовали организмы-метанотрофы, метан потребляющие. Таким образом углерод должен был пройти «двойное» обогащение лёгким изотопом.

Гипотеза вторая: тяжелый углерод C13 мог прилететь на Красную планету из космоса будучи в составе космической пыли. Она как раз сильно обеднена тяжёлым углеродом, и при удачном стечении геофизических обстоятельств, вроде вовремя наступившего оледенения, вполне могла спутать углеродные «карты» астробиологам.

Гипотеза третья: фотохимические процессы в атмосфере, которые могут приводить к накоплению лёгких или тяжёлых изотопов в тех или иных веществах, тоже вполне способны «мимикрировать» под жизнь в плане изотопных следов. Добавить сюда ещё разные химические реакции с участием минералов в толще марсианской поверхности, и мы получим, что с жизнью на Марсе опять ничего не ясно.

Источник: PNAS.

(Visited 1 times, 1 visits today)