На Марсе распространены соединения хлора — остатки древних испарившихся водоемов. Под действием космического излучения они превращаются в перхлораты, накапливающиеся в грунте и льде. Эти соли интересны астробиологам: они могут разрушать органику, но некоторые микроорганизмы используют их как источник энергии. Ранее было неизвестно, насколько стабильны перхлораты в условиях Марса или Европы.
Чтобы это выяснить, коллектив ученых из Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе, МГУ и других научных центров провел серию лабораторных экспериментов. Как пояснили в пресс-службе Российского научного фонда, они смоделировали несколько типов среды: чистый перхлорат натрия, его водный раствор, сухую смесь с кварцевым песком и увлажненную смесь песка с солью, имитирующую марсианский грунт. Образцы охлаждали до температуры -140 °C в вакуумной камере, а затем подвергали облучению электронным пучком, имитирующим космическую радиацию.
Результаты показали, что окружающая среда играет решающую роль в судьбе этих соединений. В сухих смесях с песком под действием высоких доз излучения разрушалось до 30 процентов перхлоратов, превращаясь в опасные для органики оксиды. В то же время присутствие воды значительно замедляло этот процесс. Вода брала часть энергии излучения на себя, защищая соли от разложения. Это значит, что в более влажных или ледяных областях, например, в полярных регионах Марса, перхлораты устойчивее, а значит, и потенциальные биомаркеры могут сохраняться там дольше.
На основе полученных данных ученые рассчитали сроки сохранности перхлоратов. На глубине около метра в марсианской почве они могут существовать сотни миллионов лет. Ближе к поверхности этот срок сокращается до сотен тысяч или миллионов лет. Совсем иная картина на Европе, спутнике Юпитера, где уровень радиации экстремально высок. Там в верхнем слое льда перхлораты могут полностью исчезать всего за несколько десятков лет, что говорит о постоянном обновлении химического состава поверхности.
Наше исследование вносит вклад в понимание важнейшего фундаментального вопроса — существуют ли следы живого на Марсе. Результаты исследования можно применять для прогнозирования условий на Марсе и, следовательно, оценивать пригодность этих условий для существования жизни. Даже небольшие различия в содержании воды или минералов могут существенно влиять на сохранность органических веществ
В дальнейшем исследователи планируют изучить, как температура влияет на разрушение перхлоратов. Эти данные помогут точнее определять наиболее перспективные зоны для будущих миссий по поиску жизни за пределами Земли.
Ранее Наука Mail рассказывала, что на Марсе заметили возможный лед вне полюсов.
