Кубанский государственный технологический университет

Марсианские пылевые бури несовместимы с жизнью на планете

10-11-2011
Пылевая буря на Марсе (в представлении художника). Изображение с сайта www.universetoday.com

Новое исследование планетологов позволяет сделать вывод, что пылевые бури на Марсе способствуют уничтожению органики, и поэтому марсианские пейзажи такие безжизненные. Атмосферные катаклизмы планеты генерируют мощное статическое электричество, которое содействует распаду молекул углекислого газа и водяного пара. Распавшиеся части молекул рекомбинируют, в частности, в перекись водорода, которая выпадает на марсианский грунт в виде мелкого снега.

Но перекись водорода — весьма активное химическое вещество, способное уничтожить многие органические соединения. Более того, она имеет свойство концентрироваться в верхних слоях марсианского грунта, «предохраняя» его от появления жизни.

Столь неожиданные выводы о марсианской погоде и ее последствиях базируются на экспериментах в безжизненных районах Земли, лабораторных экспериментах и компьютерном моделировании. И если Марс остается сухим и пыльным, как полагают, уже 3 миллиарда лет, то, пропитанный перекисью водорода грунт должен был убить всё то живое, что могло существовать на планете еще раньше. Подробные выкладки нового исследования ученых из Калифорнийского университета в Беркли опубликованы в июньском номере журнала «Астробиология» (Astrobiology).

Если результаты экспериментов верны, то это позволяет по-новому интерпретировать опыты, проделанные марсианскими аппаратами «Викинг» (Viking). Миссия «Викинг» состояла из двух космических кораблей, запущенных NASA в 1975 году. Ее главной целью было протестировать марсианский грунт на наличие признаков жизни. В 1976 году исследовательские зонды достигли поверхности Марса и провели четыре различных теста, включая добавление органических веществ и воды в грунт с последующим анализом испарений, которые могли указать на присутствие и активность живых микроорганизмов.

Марс во время Великого противостояния (когда он находится вблизи перигелия) 2003 года. Фото телескопа «Хаббл». Изображение с сайта www.universetoday.com

Но анализы веществ оказались неубедительными, поскольку испарения были слишком кратковременны, а другие инструменты не обнаружили никакие следов органических веществ, указывающих хотя бы на малейшее присутствие жизни.

К тому же интенсивное ультрафиолетовое излучение, низкие температуры и атмосферное давление, недостаток воды и другие, крайне жесткие условия дополнительно ставили под сомнение выживаемость любых видов микроорганизмов.

Теперь, спустя 30 лет после исследований «Викингов», ученые из Беркли практически рассеяли сомнения, связанные с недостаточностью экспериментальных выводов первых американских аппаратов, опустившихся на другую планету. Плазменные модели марсианских бурь явственно показывают, что статическое электричество, образованное при трении частиц пыли в глобальных бурях и меньших смерчах («пыльных дьяволах»), может разложить углекислый газ на отдельные молекулы, допуская их рекомбинацию в перекись водорода или более сложные супероксиды. Все эти окислители легко вступают в реакцию и заставляют распадаться другие молекулы, включая органические, которые напрямую связаны с образованием и поддержанием жизни.

Дальнейшие эксперименты по изучению «пыльных дьяволов» в пустынных районах Земли показали, что окислители могут достигать значительных концентраций во время сильных бурь, и это способствует их конденсации и последующего выпадения осадков, которые «заражают» верхние слои грунта. Кроме этого, суперокислители не только могли уничтожить весь органический материал на Марсе, но ускорить сокращение количества метана в атмосфере.

Частицы пыли, трущиеся друг о друга во время пылевой бури, становятся положительно и отрицательно заряженными, образуя статическое электричество, которое в грозовых тучах на Земле способно накапливаться и разряжаться в виде молний. Хотя для грозовых разрядов на Марсе не получено почти никаких подтверждений, заряженные частицы, безусловно, присутствуют в смерчах и бурях. Именно они ускоряют электроны, которые, в свою очередь, разрушают молекулы.

Будущий марсоход Европейского космического агентства — ExoMars, которому предстоит подтвердить или опровергнуть теории ученых. Изображение с сайта www.universetoday.com

Поскольку в марсианской атмосфере распространены молекулы углекислого газа и водяного пара, то, при вышеописанных условиях, они превращаются в ионы гидроксила (ОН) и угарного газа (CO). Одним из продуктов их последующей рекомбинации должна быть перекись водорода (H2O2). При достаточно высоких концентрациях перекись конденсируется в твердые частицы и выпадает в виде снега.

Снег покрывает марсианский грунт и впитывается в него. После этого уже ничто живое (даже в виде бактерий) не может существовать на поверхности планеты и в самом грунте. Уже тридцать лет назад некоторые исследователи предполагали, что пылевые бури могут быть электрически активными, подобно грозовым облакам Земли, и что эти шторма могут быть источником новой реактивной химии. Но обосновать это получилось лишь теперь.

Описанная теория марсианских бурь, конечно же, требует непосредственного подтверждения, но это станет возможным после того, как на Марс доставят новый марсоход с электрическим сенсором, работающим в тандеме с системой химического анализа атмосферы. Но уже сейчас можно с сожалением констатировать, что марсиане (даже в самом примитивном их виде) так и останутся плодом воображения писателей-фантастов.

Источники: 1) Mars' dust storms may produce peroxide snow // Пресс-релиз Калифорнийского института в Беркли, 31.07.2006. 2) Electrical Dust Storms Could Make Life on Mars Impossible // Universetoday.com, 31.07.2006.

Александр Козловский, Астрогалактика

‹‹