Древние дожди помогают составить карту возможного происхождения жизни на Марсе

Фото из открытых источников

Несмотря на климат, который мы наблюдаем на Марсе сегодня, учёные сходятся во мнении, что 3,5–4,1 миллиарда лет назад, в ноахийский и гесперийский периоды, он был теплее и влажнее. Первые свидетельства этого появились с запуском первых роботизированных зондов для исследования Марса, но стали неопровержимыми с появлением посадочных аппаратов и марсоходов, таких как Viking 1 и 2, Curiosity и Perseverance. Это подняло вопрос о том, могла ли жизнь на Марсе существовать в этот период, скорее всего, в виде микроорганизмов.

В надежде пролить свет на этот вопрос, исследовательская группа под руководством ученых из Токийского института науки создала глобальную карту, показывающую, куда древние дожди могли доставить важную пребиотическую молекулу, формальдегид (H₂CO), по всей планете миллиарды лет назад. Эта карта может помочь в будущих астробиологических исследованиях на Марсе, направляя роботизированные и пилотируемые миссии к местам, где все еще могут сохраняться свидетельства прошлой жизни.

Исследование возглавил Шунго Кояма, астробиолог из Токийского института науки и научный сотрудник Университета Тохоку. К нему и его коллегам (из обоих учреждений) присоединились исследователи из Научно-исследовательского центра передовых наук и технологий Токийского университета, кафедры наук о Земле и космосе Вашингтонского университета и Королевского бельгийского института космической аэрономии (BIRA-IASB).

Исследование, опубликованное в The Planetary Science Journal, основывается на предыдущих работах, показавших, как H₂CO может образовываться в атмосфере. При соединении с водой формальдегид может служить молекулой-предшественником для химических реакций, в результате которых образуются сахара, аминокислоты и другие сложные органические молекулы, дающие начало жизни. Оставался лишь один вопрос: где на Марсе формальдегид мог попасть на поверхность?

Чтобы создать карту возможных мест расположения формальдегида, исследователи смоделировали условия, существовавшие в поздненоахийский и раннегесперианский периоды. Затем они изучили, как температура, водяной пар, атмосферное давление и ультрафиолетовое излучение влияют на образование формальдегида. Их моделирование показало, что химическая диссоциация воды под воздействием ультрафиолетового излучения в атмосфере Марса высвободит реактивный водород, необходимый для образования H₂CO, который выпадет на поверхность в виде дождя.

Поскольку вода влияла как на образование, так и на распределение H₂CO₃, исследователи предположили, что древний круговорот воды на Марсе мог определять места её накопления. Последним шагом в создании карты было нанесение этих потенциальных зон повышенного содержания воды относительно мест посадки прошлых марсианских миссий. Некоторые области выделялись на фоне других, включая горные регионы, такие как Тарсис и Элизиум, которые получили примерно в десять раз больше осадков, чем в среднем по миру.

«Сравнивая нашу карту с данными марсоходов, мы можем начать проверять, были ли места, получившие больше H₂CO, также более благоприятны для химических процессов, связанных с зарождением ранней жизни. Если будущие наблюдения подтвердят эту взаимосвязь, наша карта может помочь определить перспективные цели для будущих миссий на Марс», - сказал Кояма.

Хотя это исследование не показывает, сколько формальдегида осталось на поверхности Марса сегодня, карта может помочь в выборе мест посадки для будущих миссий. Кроме того, она дает представление о том, как развивалась органическая химия на Марсе миллиарды лет назад, что также может помочь будущим миссиям усовершенствовать свои стратегии поиска ее свидетельств сегодня.