Ранний климат Марса: новые данные
Хотя вопрос о раннем климате Марса остаётся открытым, новое исследование предполагает, что его атмосфера могла быть пригодной для жизни благодаря вулканической активности, которая приводила к выбросам сернистых газов, способствовавших парниковому эффекту.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances
Исследование, проведённое под руководством учёных из Университета Техаса в Остине, опубликовано в журнале Science Advances. В работе использовались данные о составе марсианских метеоритов.
Моделирование вулканической активности на Марсе
Учёные провели более 40 компьютерных симуляций с различными температурами, концентрациями и химическими составами, чтобы оценить, сколько углекислого газа, азота и сульфидных газов могло быть выброшено на раннем Марсе.
Вместо высоких концентраций диоксида серы (SO₂), которые предсказывали предыдущие климатические модели Марса, исследование показывает, что вулканическая активность на Марсе около 3–4 миллиардов лет назад могла привести к высоким концентрациям различных химически «восстановленных» форм серы — высокореактивных соединений. К ним относятся сульфид натрия (H₂S), дисульфур (S₂) и, возможно, гексафторид серы (SF₆) — чрезвычайно мощный парниковый газ.
Уникальная марсианская среда
По словам ведущего автора исследования Лючии Беллино, докторанта Школы наук о Земле Университета Техаса, это могло создать уникальную марсианскую среду, которая могла быть пригодной для определённых форм жизни.
«Присутствие восстановленной серы могло вызвать появление туманной среды, которая привела к образованию парниковых газов, таких как SF₆, удерживающих тепло, и жидкой воды», — сказала Беллино. «Выбросы серы и окислительно-восстановительные условия также встречаются в гидротермальных системах Земли, где существует разнообразная микробная жизнь».
Изменение форм серы
Исследование также показало, что сера могла часто менять свои формы. В то время как марсианские метеориты имеют высокие концентрации восстановленной серы, на поверхности Марса сера химически связана с кислородом.
«Это указывает на то, что круговорот серы — переход серы в различные формы — мог быть доминирующим процессом, происходящим на раннем Марсе», — сказала Беллино.
Открытие НАСА
В прошлом году, пока команда проводила исследования, НАСА сделало открытие, которое, казалось, подтверждало их выводы. Марсоход Curiosity от НАСА обнаружил элементарную серу, расколов скалу. Хотя Марс известен богатством сернистых минералов, это был первый раз, когда минерал был найден в чистом виде, не связанный с кислородом.
«Мы были очень взволнованы, увидев новости от НАСА и большой выход элементарной серы», — сказал Чэнгуан Сун, советник Беллино и доцент кафедры наук о Земле и планетах Школы Джексона. «Один из ключевых выводов нашего исследования заключается в том, что при выбросе S₂ он выпадал в виде элементарной серы. Когда мы начали работать над этим проектом, подобных наблюдений не было».
Дальнейшие исследования
Команда будет использовать компьютерные симуляции для изучения других процессов, которые были необходимы для поддержания жизни на Марсе, включая источник воды на раннем Марсе и возможность того, что вулканическая активность могла создать большой резервуар воды на поверхности планеты. Они также стремятся понять, могли ли восстановленные формы серы служить источником пищи для микробов в раннем климате, напоминавшем земные гидротермальные системы.
Марс находится далеко от Солнца, и сегодня на нём обычно холодно, со средней температурой -80 градусов по Фаренгейту. Беллино надеется, что эксперты по климатическому моделированию смогут использовать исследования её команды, чтобы предсказать, насколько тёплым мог быть ранний климат Марса, и если микробы присутствовали, как долго они могли существовать в более тёплой атмосфере.
Предоставлено Университетом Техаса в Остине.