Вчені знайшли в атмосфері Марса токсичні речовини, небезпечні для життя

Протягом століть вчені обговорювали можливе існування живих організмів на Марсі. Але лише протягом останніх 15 років почали вести реальні пошуки життя (вимерлого й нині живого). Саме в цей час в атмосфері Марса виявили газ метан, що тісно пов’язаний з багатьма формами життя на Землі (так звані «біосигнатури»).

космос марс стаття

Біосигнатура — це будь-яка речовина чи явище, що науково доводить існування живих організмів у минулому або нині.

Відтоді спроби вивчення атмосферного метану на Марсі принесли певні результати. В деяких випадках концентрація метану в кілька разів перевищувала очікувані об’єми, в інших — його не було зовсім. Прагнучи розгадати цю таємницю, дослідники з данського університету Орхуса нещодавно провели дослідження можливих шляхів зникнення метану з марсіанської атмосфери.

На Марсі поява метану має сезонний характер і коливається в межах від 0,24 частки на мільярд (ppb) у північній півкулі взимку до 0,65 ppb протягом літа. Також вчені виявили, що додатково метан періодично вивільняється в деяких ділянках планети. Двічі марсохід К’юріосіті випадково опинявся в місцях викидів: у грудні 2014 року та в червні 2019-го.

Моделювання вітрової ерозії на Марсі. Mars Simulation Laboratory / AU

Протягом років озвучувалися безліч варіантів того, звідки може з’являтися і чому має зникати метан на Марсі.

Серед джерел метану називали небіологічні процеси, як-от серпентинізація (взаємодія між водою, вуглекислим газом і рудами олівіну) та біологічне виділення мікробами.

Донині лишалося загадкою тільки те, куди зникає метан.

Куди зникає метан з Марса?

Найімовірнішим варіантом є фотохімічна деградація, коли УФ-випромінювання Сонця призводить до того, що метан розпадається на вуглекислий газ, формальдегід і метанол. Однак цей процес не може пояснити, як метан атмосфери зникає настільки швидко. А саме це і є найважливішою загадкою.

Дослідники з лабораторії «Mars Simulation Lab» (теж із Данії) стверджують, що ерозія, керована вітром, може викликати іонізацію метану в сполуки, як-от метил (CH₃), метилен (CH₂) і карбін (CH).

Відділення посадкового пристрою ExoMars 2016 від орбітального пристрою Trace Gas. Колаж: ESA/ATG medialab

Використовуючи мінерали, аналогічні тим, що є на поверхні Марсу (базальт і плагіоклаз), вчені виявили, що ці тверді речовини можуть окислюватися, а гази іонізуватися під час ерозійних процесів. Це означає, що іонізований метан вступає в реакцію з поверхнями мінералів.

Ґрунтуючись на дослідженні, науковці дійшли висновку, що цей механізм може пояснити, як метан зникає з марсіанської атмосфери й осідає у ґрунтах. Але найцікавішим є те, якими будуть наслідки цього дослідження щодо ймовірності існування життя на Марсі.

Окрім впливу на метан, дослідження також показало, що описані процеси можуть призводити до утворення хімічно активних речовин (як-от пероксиди, супероксиди тощо), які є дуже токсичними для всіх організмів, включно з бактеріями.

Присутність цих сполук в атмосфері Марса по суті означає, що лишається дуже мало шансів на існування на поверхні Червоної планети або поблизу неї хоч якогось життя.

Симуляція марсохода «Марс 2020», що досліджує Червону планету. NASA.

Що далі?

Дослідники мають намір продовжити дослідження, щоб зрозуміти, що відбувається зі зв’язаним метаном, складнішою сполукою, яка може з’явитись на Марсі або ж її можуть занести метеорити. Простіше кажучи, вони хочуть з’ясувати, чи може описаний вище процес ерозії викликати зміну концентрації чи взагалі зникнення цих сполук з атмосфери, як це відбувається з метаном.

Результати цих досліджень можуть дати більше відповідей на головне питання, пов’язане з пошуком життя на Марсі — приміром, як органічні матеріали реагують на марсіанське довкілля. Також ці дані допоможуть в підготовці майбутніх місій на Марс, які шукатимуть ознаки життя — наприклад, ровера ExoMars 2020 і місії Mars 2020 від NASA (планується, що обидва апарати прибудуть на Червону планету 2021 року).