Марсоходът Curiosity на НАСА кацна на Марс на 6 август 2012 г. и оттогава обикаля кратера Гейл, вземайки проби и изпращайки резултатите обратно на Земята, за да ги интерпретират изследователите.
Анализът на въглеродните изотопи в проби от седимент, взети от половин дузина открити места, включително гола скала, оставя на изследователите три правдоподобни обяснения за произхода на въглерода - космически прах, ултравиолетово разграждане на въглероден диоксид или ултравиолетово разграждане на биологично произведен метан.
Изследователите отбелязват в Proceedings of the National Academy of Sciences, че „И трите сценария са нетрадиционни, за разлика от процесите, обичайни на Земята“.
Въглеродът има два стабилни изотопа, 12 и 13 (12С и 13С).
„Количествата въглерод 12 и въглерод 13 в нашата Слънчева система са количествата, които са съществували при формирането на Слънчевата система“ преди 4,5 милиарда години, разказва Кристофър Хаус (Christopher H. House), професор по геонауки в Държавния университет на Пенсилвания.
Като проследяват количествата на всеки един от двата изотопа в дадено вещество, изследователите могат да определят спецификата на въглеродния цикъл, който се е случил, дори и да се е случил много отдавна.
„И двата изотопа съществуват във всичко, но тъй като 12С реагира по-бързо от 13С, прегледът на относителните количества на всеки в пробите може да разкрие въглеродния цикъл“, обяснява Хаус.
Пример за сондаж, в който са открити ниски количества 13C. Пробата прах от тази дупка показва стойности на въглеродните изотопни стойности, показващи въглероден цикъл, който включва или живот под повърхността, интензивна UV радиация, проникваща в атмосферата, или междузвезден прах. Кредит: NASA/Caltech-JPL/MSSS
Марсоходът Curiosity е прекарал последните девет години в проучване на район на кратера Гейл, където има слоеве от древни скали. Роувърът сондира повърхността на тези слоеве и изважда проби от заровените седиментни слоеве. Curiosity нагрява пробите при липса на кислород, за да отдели съдържащите се в пробата химически вещества. Спектрографският анализ на част от редуцирания въглерод, произведен от тази пиролиза, показва широк диапазон от количества въглерод 12 и въглерод 13 в зависимост от това къде или кога е взета оригиналната проба. Някои въглеродни проби съдържат много 13C, други съдържат много малко 13C.
Екипът изследователи, ръководен от Кристофър Хаус, сега се опитва да даде обяснение за марсианските проби, които съдържат твърде малко 13C. И това не се оказва лесно, затова имат не по-малко от три обяснения, нито едно от които не е достатъчно убедително.
Ето трите възможни обяснения:
- Космически облак прах: Според Хаус Слънчевата система преминава през голям молекулен облак в Млечния път на всеки няколкостотин милиона години. Не че този облак произвежда много прах, на Земята, например, виждаме малко от него в слоеве от седименти. Ако облакът може да обясни ниските проби от 13C, облакът трябва първо да е причинил спад на температурата на Марс и водата, която все още е присъствала по това време (каквато е имало и в кратера Гейл, между другото) се е превърнала в лед и са се образували ледници. Прахът се е отложил върху леда и след това, след като ледникът се стопи, той би могъл да остави след себе си слой седимент, съдържащ малко 13C. Проблемът е, че няма индикация, че в кратера Гейл някога е имало ледници. Според изследователите „това обяснение е правдоподобно, но изисква допълнителни изследвания“
- UV преобразуване на въглеродния диоксид в органични съединения: Под въздействието на ултравиолетовото лъчение от слънцето въглеродният диоксид може да се превърне в органични съединения, като формалдехид. Получава се т. нар. "фракциониране" и има експерименти, които показват, че това наистина е възможно, но малко се знае за този процес и трябва да се проучи допълнително.
- Биологично създаден метан: На Земята са открити седименти с ниско съдържание на въглерод 13, включително в Австралия. чийто източник са древни микроорганизми, които са консумирали микробно произведен метан. В миналото на Марс може да е източници на метан, изпускан от подземните повърхности, където производството на метан би било енергийно благоприятно. След това освободеният метан или ще е консумиран от повърхностните микроби, или ще реагира с ултравиолетова светлина и ще бъде отложен директно върху повърхността. Но няма доказателства да е имало микроорганизми на повърхността на Марс, които да абсорбират и произвеждат метан.
„И трите възможности сочат към необичаен въглероден цикъл, за разлика от всичко на Земята днес“, коментира Хаус. „Но имаме нужда от повече данни, за да разберем кое от тях е правилното обяснение. Би било хубаво роувърът да открие голяма метанова струя и да измери въглеродните изотопи от нея, но въпреки че има метанови струи, повечето са малки и нито един роувър не е вземал проба достатъчно голяма, за да бъдат измерени изотопите в нея.
Хаус също така отбелязва, че намирането на останки от микробни килими или доказателства за ледникови отлагания също може да изясни положението.
„Ние сме предпазливи в интерпретациите си, което е най-добрата тактика, когато изучаваме друг свят“, отбелязва Хаус.
Curiosity все още събира и анализира проби и ще се върне там, където намери някои от пробите в това проучване след около месец.
„Това изследване постигна дългогодишна цел в изследването на Марс за измерване на различни въглеродни изотопи – един от най-важните геоложки инструменти – от седименти в друг обитаем свят“, заявява Хаус.
Справка: “Depleted carbon isotope compositions observed at Gale crater, Mars”, Christopher H. House, Gregory M. Wong, Christopher R. Webster, Gregory J. Flesch et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, January 25, 2022 119 (4) e2115651119; https://doi.org/10.1073/pnas.2115651119
Източник:
Newly discovered carbon may yield clues to ancient Mars
Pennsylvania State University
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари