Астрохимия и астробиология

Метан и органика на Марсе

Дмитрий Вибе

2014-12-18 9:11:36

17 декабря 2014 года в рамках конференции Американского геофизического союза прошла пресс-конференция, посвящённая работе Curiosity. Обсуждалось два основных результата: измерение содержание метана в атмосфере и обнаружение органики в одном из образцов.

1. Впервые метан в атмосфере Марса обнаружен in situ. Измерения велись на протяжении 20 месяцев. Во-первых, уверенно измерено фоновое содержание метана — 0,69 +/– 0,25 ppb. Оно согласуется с прежними измерениями, но впервые ошибка меньше самого значения. С ноября 2013 года по январь 2014 года (около двух месяцев) наблюдалось повышенное содержание метана в атмосфере вблизи Curiosity, около 7,19 +/– 2,06 ppb. К марту содержание вернулось к фоновому уровню. Это означает, что поверхность или подповерхностные слои Марса активно обмениваются веществом с атмосферой. Возможно три сценария попадания метана в атмосферу. Во-первых, это воздействие солнечного ультрафиолета на поверхностную органику (например, принесённую с микрометеоритами). Этого процесса достаточно, чтобы объяснить фоновый уровень. Выбросы же метана могут объясняться геологическими и биологическими процессами, причём, как современными, так и реликтовыми. Точнее, либо метаболизм бактерий, либо взаимодействие воды с оливином и пироксеном (серпентинизация) могут приводить к накоплению метана в клатратах (в водяном льде). Иногда клатраты теряют устойчивость, разрушаются, и тогда метан через трещины может выходить на поверхность. Быстрый рост содержания метана в атмосфере близ Curiosity и такой же быстрый спад говорят о том, что источник близок и компактен. Если бы это было глобальное событие, фоновый уровень не был бы столь невысок.

Пока имеющихся данных совершенно недостаточно, чтобы выбрать геологическое или биологическое происхождение метана. Что-то чуть более внятное можно будет сказать в будущем, когда и если будет определён изотопный состав углерода в марсианском метане.

2. Curiosity регулярно производит бурение поверхностных пород, и в одном из образцов измерено повышенное содержание хлорбензола, то есть, бензола, в котором один атом водорода замещён хлором. Также обнаружены некоторые другие простые органические молекулы (включая тот же метан), в которых один или несколько атомов водорода замещены хлором. В отношении хлорбензола интересно несколько моментов. Во-первых, он найден в заметном количестве лишь в одном образце, который, очевидно, чем-то отличается от других образцов. Чем именно, сказать пока трудно. Возможно, это как-то связано с тем, что данный образец (Cumberland) получен в результате бурения участка поверхности, богатого конкрециями. Во-вторых, неясно, присутствовал хлорбензол в изначальной пробе или возник уже внутри Curiosity в результате нагревания образца, которое привело к взаимодействию перхлоратов из «почвы» с содержащейся в ней же органикой. Лабораторные эксперименты показывают, что хлорбензол возникает при взаимодействии перхлоратов практически с любыми ароматическими соединениями. Вывод: чтобы что-то узнать, надо больше бурить. И здесь придётся искать компромисс между желанием получить статистически значимое количество образцов и необходимостью двигаться дальше.

В конце пресс-конференции возник ещё один вопрос: а не является ли хлорбензол результатом взаимодействия перхлоратов с материалом анализатора, в котором тоже есть ароматические компоненты. Однако это предположение, во-первых, не подтверждается наземными исследованиями, которые указывают на невозможность значимой деградации анализатора, во-вторых, противоречит обнаружению хлорбензола только в одном из четырёх образцов.

Ответить

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.