Исчезновение метана на Марсе: новое объяснение
Международная междисциплинарная группа исследователей из Орхусского университета предложила ранее упускаемый из виду физико-химический процесс, который может объяснить потребление метана в атмосфере Марса.
Метан считается биосигнатурой, и его обнаружение около 15 лет назад вызвало интерес как возможный признак жизни. Однако последующие измерения показывали переменное присутствие метана, что ставило под сомнение первые данные. Современные измерения подтвердили, что динамика концентраций реальна, а не является ошибкой измерений. Это означает, что существует некий механизм, заставляющий метан быстро исчезать из атмосферы. Фотодеградация метана под действием УФ-излучения не может объяснить такую скорость исчезновения.
Новый механизм: эрозия и химия
В статье, опубликованной в журнале Icarus, исследователи предлагают новый механизм удаления метана, связанный с ветровой эрозией минералов.
Группа разработала оборудование для моделирования марсианской эрозии в лабораторных условиях. Исследования на марсианских аналогах минералов, таких как базальт и плагиоклаз, показали, что в процессе эрозии эти твердые вещества окисляются, а газы ионизируются.
Ионизированный метан вступает в реакцию с поверхностью минералов и связывается с ней. Установлено, что углерод (например, метильная группа из метана) напрямую связывается с атомом кремния в плагиоклазе — доминирующем компоненте поверхности Марса.
Этот механизм, значительно более эффективный, чем фотохимические процессы, может объяснить удаление метана из атмосферы в наблюдаемые сроки с последующим его осаждением в марсианском грунте.
Влияние на возможность жизни
Исследования также показали, что эти минеральные поверхности могут приводить к образованию реакционноспособных химических веществ, таких как перекись водорода (H2O2) и кислородные радикалы, которые очень токсичны для живых организмов, включая бактерии.
Результаты важны для оценки возможности жизни на поверхности Марса или вблизи нее. В последующих исследованиях группа планирует изучить судьбу связанного метана и то, как процесс эрозии влияет на более сложные органические материалы (марсианского или метеоритного происхождения).
Эти данные влияют на наше понимание сохранения органического материала на Марсе и фундаментальный вопрос о жизни на планете, в том числе в контексте интерпретации данных будущего ровера ExoMars (ESA).