17.04.2014

Метеориты с Марса рассказали ученым о мокром прошлом планеты

Марсианские метеориты, встречающиеся на Земле крайне редко, рассказали ученым о мокром прошлом соседней планеты.

Чтобы раскрыть тайны далекого прошлого и эволюции Марса, вовсе не обязательно снаряжать дорогостоящие космические экспедиции и ковырять планету марсоходами. Это доказали ученые под руководством Хитера Франца, бывшего профессора Мерилендского университета, который в настоящее время входит в команду управления марсоходом Curiosity. Управление сложнейшей машиной, ползающей по поверхности другой планеты, не помешало ему провести вполне земное исследование, посвященное анализу крайне редких находок, сделанных на Земле.

Более чем из 60 тыс. метеоритов, найденных когда-либо на Земле, лишь 69 ученые относят к марсианским.

Астрономы считают, что метеориты, которые попали на Землю, представляют собой образцы марсианской породы, выброшенной в космическое пространство при ударе астероида или кометы по поверхности Марса. В сотрудничестве с геологами Францу удалось исследовать 40 из 69 марсианских камней – самое масштабное в своем роде исследование – на предмет изучения серы, входящей в их состав.

Возраст самого древнего в этой выборке метеорита составляет 4,1 млрд лет, он был выброшен в те времена, когда Солнечная система была совсем юной. Самый «свежий» метеорит покинул Марс 200–500 млн лет назад. Сравнительный анализ марсианских метеоритов разного возраста дает возможность узнать, как менялся со временем состав атмосферы Марса, а отсюда – оценить, могла ли на этой планете когда-то существовать жизнь.

И на Марсе, и на Земле есть необходимые для жизни химические вещества, однако в настоящее время условия на Марсе – сухая поверхность, низкие температуры, жесткое космическое излучение — совершенно не подходят для жизни. Некоторые геологические особенности Красной планеты указывают на то, что сформированы они были в далеком прошлом именно водой, а значит, условия на Марсе были когда-то более щадящими. Ученые не знают, что помогало воде сохраняться на поверхности Марса, однако возможно, свою роль играли парниковые газы, образующиеся благодаря вулканам.

По мнению ученых, сера, которой на Марсе в избытке, могла быть тем парниковым газом, который помогал согревать поверхность и даже быть источником пищи для микробов. Именно поэтому ученые сосредоточили свое внимание на изучении соединений серы в марсианских метеоритах на Земле. Сера из марсианских метеоритов раньше входила в состав магмы, вышедшей на поверхность Марса в ходе извержений вулканов. Кроме того, вулканы выбрасывали диоксид серы в атмосферу, где его молекулы поглощали свет, соединялись с другими молекулами и оседали на поверхности.

В природе сера встречается в виде четырех стабильных изотопов, в химическом смысле она очень активна, и разные изотопы участвуют в большей или меньшей мере в разных химических процессах. Измеряя содержание изотопов, ученые могут сказать, какое соединение серы образовалось глубоко под поверхностью Марса, в атмосфере или было продуктом жизнедеятельности организмов.

Используя изощренные методы анализа, геологи выяснили, что часть серы в метеоритах была образована в результате фотохимических процессов в атмосфере, затем выпала на поверхность, вошла в состав магмы и впоследствии в виде метеоритов попала на Землю. Кроме того, изотопный состав образцов исключает возможность образования сернистых соединений микроорганизмами. И главное: химические реакции, в которые вступала сера в древней атмосфере Марса, отличаются от тех, что протекали в ходе бурного геологического прошлого Земли.

Ученые считают, что вскоре после формирования Солнечной системы большая часть атмосферы Марса была потеряна. Поэтому сегодня на планете слишком холодно для существования воды.

«Наше изучение серы в марсианских метеоритах наложило ограничения на возможный состав атмосферы, так как наблюдаемая концентрация изотопов указывает на определенный тип фотохимической активности на Марсе, отличной от той, что имела место на молодой Земле», — пояснил Франц, автор статьи, опубликованной в Nature.

Периоды, в течение которых в атмосфере Марса было повышенное содержание диоксида серы, могут объяснить видимые сегодня на поверхности планеты высохшие впадины озер, русла рек и другие следы более мокрого прошлого.

Ученые не исключают, что в ту благодатную эпоху на планете могла зародиться и жизнь.

Павел Котляр

Источники:

1. gazeta.ru