Марсоход Curiosity обнаружил намеки на то, что атмосфера древнего Марса содержала в себе большие количества водорода. Его присутствие объясняет возможный источник «кирпичиков жизни» на ее поверхности.
Об этом сообщается в журнале GRL.
«Прибор SAM нашел следы нитратов в почве Марса в первые годы работы Curiosity. Их открытие было крайне важным с точки зрения астробиологии, так как его атмосфера содержит в себе крайне мало азота. По этой причине почвенные нитраты могли быть его единственным источником для жизни. Мы выяснили, откуда они взялись», — заявил Кристофер Маккей из Исследовательского центра НАСА имени Эймса.
В последние годы геологи, астробиологи и другие специалисты активно спорят о том, существуют ли запасы органики или микробы в приповерхностных слоях почвы Марса, где есть жидкая вода, куда почти не проникают космические лучи и где относительно тепло.
Когда марсоход Curiosity впервые «принюхался» и проанализировал состав воздуха и содержимое почвы Марса в 2012 и в 2013 годах, ученым не удалось найти в них следов метана, чьи молекулы были найдены в атмосфере зондом «Марс-Экспресс» в 2004 году. Однако буквально через несколько месяцев датчики ровера зафиксировали сразу несколько всплесков в концентрации метана.
Год назад, после длительных споров и повторных проверок, аппарат НАСА подтвердил свои первоначальные замеры и сделал потрясающее открытие, обнаружив «древнюю» органику в толще осадочных пород на дне пересохшего озера. Ее открытие заставило ученых всерьез задуматься о том, как могли возникнуть ее молекулы на предположительно холодной и безжизненной поверхности Марса.
Маккей и его коллеги случайно раскрыли возможный механизм формирования различных азотистых органических соединений, найденных Curiosity внутри кратера Гейл, повторно перепроверяя данные, которые ровер получал при анализе всех образцов внутри его химической лаборатории SAM.
Дело в том, что многие ученые сомневались в открытии следов азотной и азотистой кислоты на Марсе. Их сомнения опирались на те же проблемы с загрязнением инструмента, которые мешали поискам следов метана в породах Марса в первые годы работы марсохода.
Авторы статьи попытались решить эту проблему методом от противного — они повторяли результаты замеров SAM, создавая искусственные образцы марсианской атмосферы и грунта и наблюдая за их составом и взаимодействиями друг с другом.
Готовясь к этим экспериментам, Маккей обратил внимание на то, что атмосфера раннего Марса могла содержать в себе не только большие количества углекислоты, но и еще одного парникового газа — обычного молекулярного водорода. По текущим оценкам геологов, атмосфера красной планеты могла примерно на 20% состоять из этого газа при том уровне вулканической активности, который был характерен для нее прошлом.
Присутствие водорода, как считают многие теоретики, должно было мешать формированию азотной кислоты и способствовать рождению других соединений, таких как синильная кислота (HCN). Ученые НАСА проверили, так ли это на самом деле, экспериментируя в своей лаборатории.
К их большому удивлению, добавление даже относительно небольших количеств водорода не подавляло, а ускоряло формирование молекул азотной и азотистой кислоты при «обстреле» аналога почвы Марса при помощи мощных лазерных импульсов, имитировавших удары метеоритов.
Как предполагают ученые, необычное поведение подобного варианта «атмосферы» Марса было связано с тем, что водород способствовал накоплению в атмосфере больших количеств моноокиси азота, нестабильного соединения, чьи молекулы постепенно превращаются в азотную и азотистую кислоты.
Подобные процессы, если воздух раннего Марса действительно содержал большие количества водорода, должны были привести к рождению огромных запасов нитратов. Их, как показывают расчеты Маккея и его коллег, хватило бы, чтобы покрыть всю планету 20−60 сантиметровым слоем этих солей.
Этого с запасом хватает для того, чтобы объяснить наличие следов органики и соединений азота в почве кратера Гейл, и раскрыть загадку того, почему их следы резко исчезают в более молодых горных породах. Когда вулканы перестали извергаться, исчез и водород, необходимый для формирования азотной кислоты, заключают авторы статьи.
Ранее сообщалось, что марсоход Curiosity измерил гравитацию на поверхности Красной планеты. Переданные ним данные оказались ниже ожидаемых.