Теперь мы знаем, когда Марс был наиболее пригодным для жизни
- Исследование показало, что вулканическая активность на Марсе 3 – 4 миллиарда лет назад могла выделять различные виды серы, которые создавали парниковый эффект, способствуя существованию жидкой воды.
- Марсоход Curiosity подтвердил результаты, случайно обнаружив элементарную серу, которая не была связана с кислородом, что поддерживает гипотезу о возможном серном цикле на раннем Марсе.
Хотя сегодня Марс – это холодная и сухая пустыня, наука знает, что когда-то на поверхности текли реки. Об этом свидетельствуют глубокие каньоны, оставленные древними потоками воды. Теперь ученые нашли доказательства, что планета могла быть даже более гостеприимной, чем считали ранее. Исследование показывает, как вулканическая активность могла создать условия, пригодные для существования микробов.
Как вулканическая сера могла согреть холодный Марс?
Чтобы исследовать химию древнего Марса, группа ученых из Техасского университета в Остине во главе с докторанткой Люсией Беллино проанализировала состав марсианских метеоритов и использовала эти данные для запуска более 40 компьютерных симуляций. Эти модели тестировали различные уровни температуры, химические условия и концентрации газов, что помогло оценить, сколько газов на основе углерода, азота и серы могли выделять ранние марсианские вулканы, пишет 24 Канал со ссылкой на SciTechDaily.
Смотрите также Марсианские пещеры могут прятать признаки прошлой жизни
Результаты этой работы бросают вызов предыдущим климатическим моделям, которые предполагали высокую концентрацию диоксида серы в атмосфере. Зато симуляции показали, что вулканическая активность на Марсе 3 – 4 миллиарда лет назад, вероятно, выделяла большое количество так называемых "восстановленных" видов серы, которые являются высокореактивными. Среди них были сероводород, дисера, и, возможно, гексафторид серы. Гексафторид серы особенно важен, поскольку он известен как парниковый газ с чрезвычайно сильными свойствами удерживать тепло.
Главный автор исследования объяснила, что эти условия могли сформировать необычную среду, благоприятную для некоторых форм жизни. По ее словам, присутствие восстановленной серы могло вызвать образование тумана, что стимулировало формирование парниковых газов, таких как гексафторид серы, которые, удерживая тепло, позволяли существовать жидкой воде.
Кроме того, ученые обнаружили, что найденные виды серы и связанные с ними соответствующие окислительно-восстановительные условия похожи на те, что поддерживают разнообразную микробную жизнь в гидротермальных системах на Земле.
На этом изображении показан гидротермальный источник, который выбрасывает газы под водой. Часто в таких местах живут особые бактерии, которые питаются этими выбросами, в частности серой / Фото NOAA Ocean Exploration
В отличие от предыдущих исследований, которые изучали влияние газов после их высвобождения на поверхности, эта работа моделировала, как сера менялась в ходе геологических процессов. В частности, как она отделялась от минералов, когда включалась в слои магмы под корой планеты. Это обеспечивает более реалистичное понимание химического состояния газа непосредственно перед его выходом на поверхность, где он формировал ранние климатические условия Марса.
Исследование, опубликовано в Science Advances, показало, что сера на раннем Марсе могла часто менять свои формы – процесс, известный как серный цикл. Хотя марсианские метеориты содержат высокую концентрацию восстановленной серы, на поверхности Красной планеты сера химически связана с кислородом. Беллино отметила, что это указывает на то, что серный цикл мог быть доминантным процессом, который происходил на раннем Марсе.
К сожалению, все это не является доказательством существования жизни на Красной планете, но дает нам понимание того, что условия по крайней мере какое-то время могли быть благоприятными для ее зарождения в простейшем виде.
Открытие NASA подтверждает гипотезу
В прошлом году, когда команда ученых работала над исследованием, NASA сделало открытие, подтвердившее их результаты. Марсоход Curiosity 30 мая 2024 года случайно наехал на камень и расколол его, обнаружив внутри элементарную серу. Хотя Марс известен богатством серных минералов, это был первый случай, когда минерал нашли в чистой форме, не связанной с кислородом.
Curiosity нашел на Марсе серу / Фото NASA/JPL-Caltech/MSSS
Научный руководитель проекта Ченьгуан Сунь был очень рад этой находке. Он объяснил, что одно из ключевых предположений их исследования заключалось в том, что когда дисера выделялась в атмосферу, она должна была выпадать в виде элементарной серы. До начала работы над их проектом таких наблюдений не существовало.
Сегодня Марс расположен далеко от Солнца и обычно очень холодный: его средняя температура составляет около минус 62,2 градуса Цельсия. Поэтому ни о какой жизни на поверхности речь не идет, учитывая также почти полное отсутствие атмосферы и мощного магнитного поля, которое защищало бы от вредного солнечного излучения.
Исследователи надеются, что климатологи используют их работу для прогнозирования того, насколько теплой могла быть ранняя атмосфера Марса, когда она была значительно плотнее, и как долго микробы могли бы выживать в ней. В дальнейшем команда планирует исследовать источники воды на раннем Марсе и возможность того, что восстановленные формы серы могли служить источником питания для микробов.