e-rukovodstvo.ruУдары астероидов, возможно, способствовали тому, что древний Марс более благоприятным для жизни местом, нежели современный, – и не только благодаря доставляемой ими на поверхность планеты воде и органическим веществам.
Не исключено, что метеориты, падавшие на Красную планету в большом количестве, сыграли роль и в обогащении ее соединениями азота, пригодными для усвоения живыми организмами, – если атмосфера Марса содержала достаточно водорода. Об этом сообщает статья, опубликованная международной командой ученых в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
Нитраты в кратере Гейл
Марсоход Curiosity изучает 154-километровый кратер Гейл с 2012 года. Основываясь на полученных им данных, ученые пришли к выводу, что некогда кратер был заполнен водой.
Помимо прочих интересных находок, Curiosity обнаружил в составе местных пород соли азотной и азотистой кислоты – нитраты и нитриты. Эти соединения, в которых азот присутствует в связанном, «фиксированном» виде, чрезвычайно важны для жизни. Азот входит в состав аминокислот, формирующих белки, и нуклеиновых кислот ДНК и РНК.
Однако чистый атмосферный азот почти все живые организмы усваивать не могут – этот газ очень неохотно вступает в химические реакции. Жизнь нуждается именно в фиксированном азоте. Как же образовались нитраты кратера Гейл?
Марсианская атмосфера в колбе
Исследователи предположили, что в древней марсианской атмосфере присутствовал свободный азот. Они смоделировали эту гипотетическую атмосферу в нескольких вариантах смеси азота, углекислого газа и водорода в различных пропорциях. Углекислота и водород, по мнению ученых, поступали в атмосферу как продукты вулканической активности.
Однако для того, чтобы азот вступил в реакцию и фиксировался в химическом соединении, нужны были особые условия. Они могли возникать при прохождении горячей ударной волны вследствие падения астероида. Имитации данного процесса ученые добились, используя инфракрасный лазер.
При воздействии лазерного импульса азот вступал в химическую реакцию во всех случаях, но, к удивлению исследователей, оказалось, что большое количество водорода в смеси приводит к повышению выхода нитратов. Считалось, что присутствие этого газа, наоборот, будет помехой, ведь он очень активно соединяется с кислородом, а тот необходим для окисления азота.
Каким был Марс 4 миллиарда лет назад
Однако объяснение странному феномену нашлось. Водород способствовал быстрому охлаждению газовой смеси, и в результате успевшие образоваться соединения азота уже не могли разрушаться в ходе обратной реакции.
Почему это так важно? Некоторые модели ранней атмосферы Марса предполагают, что присутствие водорода играло важную роль в поддержании достаточной температуры, наряду с такими факторами, как парниковые газы – углекислота и водяной пар.
Сейчас атмосфера Красной планеты крайне разрежена: давление у поверхности в сто с лишним раз ниже, чем на Земле. Но в далеком прошлом газовая оболочка Марса явно была гораздо мощнее. На поверхности могла существовать жидкая вода, что в сочетании с азотистыми соединениями создавало условия, благоприятные для примитивной жизни.
Конечно, реконструировать состав древней марсианской атмосферы с полной уверенностью нельзя. Однако новое исследование, несомненно, поможет лучше понять процессы, ответственные за возникновение и раннее развитие жизни, причем не только на Марсе – ведь астероиды падали и на Землю.
