Марсоход НАСА: древняя жизнь может быть лишь одним из возможных объяснений недавнего открытия марсохода Curiosity

Углерод является основой всей жизни на Земле, а углеродный цикл — это естественный процесс повторного использования атомов углерода. На нашей родной планете атомы углерода проходят цикл, путешествуя из атмосферы на Землю и обратно в атмосферу. Согласно исследованию, большая часть нашего углерода находится в горных породах и отложениях, а остальное — в глобальных океанах, атмосфере и живых организмах. НОААили Национальное управление океанических и атмосферных исследований.

Зная больше о происхождении этого недавно открытого марсианского углерода, мы также можем раскрыть процесс углеродного цикла на Марсе.

Секреты в осадке

Curiosity приземлился в кратере Гейла на Марсе в августе 2012 года. Кратер длиной 96 миль (154,5 км), названный в честь австралийского астронома Уолтера Ф. Гейла, вероятно, является результатом падения метеорита 3,5–3,8 миллиарда лет назад. В Великой бухте, вероятно, было озеро, а теперь в ней находится гора под названием Гора Шарп. Кратер также включает в себя слои обнаженной старой породы.

Чтобы рассмотреть поближе, зонд был просверлен для сбора образцов отложений через кратер в период с августа 2012 года по июль 2021 года. Затем Curiosity нагрел эти 24 образца порошка примерно до 1562 градусов по Фаренгейту (850 градусов по Цельсию), чтобы разделить элементы. Это привело к тому, что образцы выделили метан, который затем был проанализирован другим прибором в арсенале марсохода, чтобы показать наличие стабильных изотопов углерода или атомов углерода.

Углерод был обеднен в одних образцах, в то время как другие были обогащены. У углерода есть два стабильных изотопа, измеряемых как углерод 12 или углерод 13.

Хаус, ведущий автор исследования и профессор наук о Земле в Пенсильванском государственном университете, заявил в своем заявлении: «Образцы, сильно обедненные углеродом-13, чем-то похожи на образцы из Австралии, взятые из отложений возрастом 2,7 миллиарда лет».

«Эти образцы были результатом биологической активности, когда метан был поглощен древними микробными матами, но мы не можем обязательно сказать, что на Марсе, потому что это планета, которая могла образоваться из других материалов и процессов, чем Земля».

В озерах на Земле микробы любят расти большими колониями, которые, по сути, образуют маты прямо под поверхностью воды.

3 потенциальных источника углерода

Различные измерения этих атомов углерода могут указывать на три вещи, очень отличающиеся от древнего Марса. Происхождение углерода, вероятно, связано с космической пылью, ультрафиолетовым разложением углекислого газа или ультрафиолетовым разложением биологически произведенного метана.

По словам исследователей, «все три этих сценария нетрадиционны, в отличие от обычных процессов на Земле».

Согласно первому сценарию, вся наша солнечная система проходит через облако галактической пыли, что, по словам Хауса, происходит каждые 100 миллионов лет. Нагруженное частицами облако может привести к похолоданию на каменистых планетах.

«На нем не оседает много пыли», — сказал Хаус. «Трудно увидеть какое-либо из этих событий осаждения в истории Земли».

Но возможно, что во время подобного события облако космической пыли понизило температуру на древнем Марсе, который мог содержать жидкую воду. Это может привести к образованию ледников на поверхности Марса, в результате чего на поверхности льда останется слой пыли. Когда лед растает, слой осадка, включая углерод, останется. Хотя это вполне возможно, свидетельств существования ледников в кратере Гейла мало, и авторы исследования заявили, что необходимы дополнительные исследования.

Второй сценарий предполагает преобразование углекислого газа на Марсе в органические соединения, такие как формальдегид, под действием ультрафиолетового излучения. Эта гипотеза также требует дополнительных исследований.

Третий метод получения этого углерода имеет потенциальные биологические корни.

Также возможно, что метан прореагировал с ультрафиолетовым излучением, оставив след углерода на поверхности Марса.

Больше ям на горизонте

Curiosity вернется на место, где было собрано большинство образцов, примерно через месяц, что даст еще одну возможность проанализировать отложения с этого интересного участка.

«Это исследование соответствует долгосрочной цели исследования Марса», — сказал Хаус. «Для измерения различных изотопов углерода — одного из самых важных инструментов геологии — в отложениях в другом обитаемом мире, и это делается на основе девяти лет исследований».