Разрез метеорита ALH84001 Mars. Изображение предоставлено NASA / JPL. нажмите, чтобы увеличить
Текущая средняя температура на экваторе Марса составляет -69 градусов по Фаренгейту. Ученые долго думали, что Красная Планета когда-то была достаточно умеренной для того, чтобы вода существовала на поверхности и, возможно, для жизни там развивалась. Но новое исследование ученых Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института дает эту идею холодное плечо.
В выпуске журнала «Наука» от 22 июля ассистент профессора MIT Бенджамин Вайс и аспирант Калифорнийского технологического института Дэвид Шустер сообщают, что их исследования марсианских метеоритов показывают, что, по крайней мере, несколько скал, первоначально расположенных вблизи поверхности Марса, были очень холодными в течение 4 лет. миллиард лет.
Их работа представляет собой новый подход к извлечению информации о прошлом климате Марса посредством изучения марсианских метеоритов.
Фактически, данные свидетельствуют о том, что за последние 4 миллиарда лет Марс никогда не был достаточно теплым, чтобы жидкая вода текла по поверхности в течение длительных периодов времени. Поэтому на Марсе, вероятно, никогда не было условий, благоприятных для эволюции жизни - если только жизнь не началась в первые полмиллиарда лет ее существования, когда планета, вероятно, была теплее.
В работе участвуют два из семи известных «нахлитовых» метеоритов (названных в честь Эль-Нахла, Египет, где был обнаружен первый такой метеорит) и знаменитый метеорит ALH84001, который, как полагают некоторые ученые, свидетельствует о микробной активности на Марсе. Используя геохимические методы, Шустер и Вайс реконструировали «тепловую историю» для каждого из метеоритов, чтобы оценить максимальные долгосрочные средние температуры, которым они подвергались.
«Мы смотрели на метеориты двумя путями», - сказал Вайс из Департамента Земли, Атмосферных и Планетарных наук MIT. «Во-первых, мы оценили, что метеориты могли испытать во время выброса с Марса 11–15 миллионов лет назад, чтобы установить верхний предел температур в наихудшем сценарии для ударного нагрева».
Они пришли к выводу, что ALH84001 никогда не мог нагреваться до температуры выше 650 градусов по Фаренгейту даже в течение короткого периода времени в течение последних 15 миллионов лет. Нахлиты, которые демонстрируют очень мало признаков повреждения от удара, вряд ли были выше точки кипения воды во время выброса 11 миллионов лет назад.
Эти температуры все еще довольно высоки, но исследователи также изучили многолетнюю термальную историю горных пород на Марсе. Для этого ученые оценили общее количество аргона, все еще оставшегося в образцах, используя данные, ранее опубликованные двумя командами из Университета Аризоны и космического центра имени Джонсона НАСА.
Газ аргон присутствует в метеоритах, а также во многих камнях на Земле, как естественное следствие радиоактивного распада калия. Как благородный газ, аргон не очень химически реактивен, и, поскольку скорость распада точно известна, геологи годами датировали породы, измеряя их содержание аргона.
Однако также известно, что аргон «просачивается» из горных пород с температурно-зависимой скоростью. Это означает, что при измерении аргона, остающегося в породах, можно сделать вывод о максимальном нагреве, которому подвергается порода с момента его образования. Чем круче была скала, тем больше аргона она будет удерживать.
Анализ, проведенный Шустером и Вейссом, показал, что только крошечная часть аргона, который первоначально был получен в образцах метеоритов, была потеряна в течение эонов. «Небольшая потеря аргона, которая, по-видимому, произошла в этих метеоритах, замечательна. Как бы мы ни смотрели на это, эти камни очень долго оставались холодными », - говорит Шустер. Их расчеты показывают, что марсианская поверхность находилась в глубокой заморозке в течение большей части последних 4 миллиардов лет.
«Температурные истории этих двух планет действительно разные. На Земле вы не можете найти ни одной скалы, которая так долго была ниже комнатной температуры », - говорит Шустер. Фактически, метеорит ALH84001 не мог быть выше нуля в течение более миллиона лет за последние 3,5 миллиарда лет истории.
«Наши исследования не означают, что в геотермальных источниках не было очагов изолированной воды в течение длительных периодов времени, но вместо этого предполагают, что в течение 4 миллиардов лет не было больших площадей автономных вод.
«Наши результаты, по-видимому, подразумевают, что поверхностные элементы, указывающие на присутствие и течение жидкой воды, образовались за относительно короткие периоды времени», - говорит Шустер.
Однако, что положительно для астробиологии, Вейсс говорит, что новое исследование не делает ничего, чтобы опровергнуть теорию «панспермии», согласно которой метеориты могут прыгать с одной планеты на другую. Будучи аспирантом в Калифорнийском технологическом институте несколько лет назад, Вайс и его супервайзерский профессор Джозеф Киршвинк показали, что микробы действительно могли путешествовать с Марса на Землю при переломах волосяного покрова ALH84001, не разрушаясь при нагревании. В частности, тот факт, что нахлиты никогда не нагревались выше 200 градусов по Фаренгейту, означает, что они не подвергались тепловой стерилизации во время выброса с Марса и переноса на Землю.
Эта работа была спонсирована НАСА и Национальным научным фондом.
Первоначальный источник: пресс-релиз MIT
