Что скрывается за необычным углеродным циклом Марса?

Углерод представляет собой важнейший строительный кирпичик жизни. Он необходим как для биологической жизни, так и для работы нашей экосистемы в целом. Углерод является маркером любой биологической активности. Так значит, если углерод существует на Марсе, это является индикатором того, что на Красной планете существует жизнь?

В 2012 году марсоход NASA Curiosity опустился на поверхность Марса и отправил результаты отобранных образцов ученым. Среди прочего марсоход обнаружил в осадочных породах изотопы углерода. Всего существует два стабильных изотопа углерода, углерод 12 и углерод 13. В найденных образцах было крайне мало углерода 13 в одних участках, и существенно выше в других.

Curiosity на поверхности Марса

Углерод на Марсе должен был откуда-то появиться. Недавно в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences была опубликована статья, в котором ученые выдвигают три предположения о происхождении марсианского углерода.

Космическая пыль или ультрафиолетовое излучение?

Первое возможное объяснение — космическая пыль. Суть этого объяснения состоит в том, что Солнечной системе пришлось пройти через галактическое молекулярное облако. Некоторый смысл в этом есть — в конце концов, такое случается каждые пару сотен миллионов лет.

Когда это гипотетически произошло, температура на Марсе могла понизиться. В результате чего жидкая поверхностная вода, если она существовала, замерзла в ледники, сверху которых лежал слой космической пыли.

Вторая теория предполагает, что ультрафиолетовое излучение преобразовало двуокись углерода в органические соединения.

Третье возможное объяснение — биологическое. Оно заключается в том, что микроскопические жизненные формы, перерабатывающие метан, могли создать углерод. Именно такое происходило на Земле в прошлом.

По словам профессора Кристофера Хауса, ведущего автора исследования, образцы м крайне малым содержанием углерода 13 немного похожи на образцы осадочных пород Австралии, которым 2.7 миллиарда лет. Происхождение австралийских образцов биологическое. Они образовались после того, как метан был поглощен древними бактериальными колониями.

Но у всех этих возможных объяснений есть свои недочеты. В частности, они не имеют никакого смысла по сравнению с тем, как такие процессы работают на Земле.

Недочеты в теориях

Почему все три объяснения проблематичны?

Первая теория о галактическом пылевом облаке опирается на наличие ледников. На Марсе действительно есть несколько ледников. Однако Curiosity собирал образцы в кратере Гейла, а в этом кратере пока не было замечено никаких свидетельств существования ледников. То есть технически описанное в теории возможно, но у нас сейчас просто нет достаточно знаний, чтобы говорить об этом с уверенностью.

Стена марсианского кратера Гейла, сфотографированная Curiosity

У второй теории схожие проблемы. Исследования предполагают, что углерод может появиться под воздействием ультрафиолетового излучения, но экспериментально это пока не подтверждено. Так что для подтверждения такой возможности нужно больше данных.

А что насчет биологического происхождения? Могли ли метанотрофы, бактерии, питающиеся метаном, создать найденный углерод?

Ответ зависит от того, были ли на Марсе эти бактерии и метан.

Метан на Марсе был. Это уже было обнаружено марсоходом Curiosity. Но вопрос в том, было ли его достаточно, и были ли бактерии, способные им питаться?

Биологический процесс действительно может быть возможным источником углерода, но одно это предположение не доказывает существования жизни. К настоящему времени нет никаких доказательств того, что бактерии когда-либо существовали на марсианской поверхности.

Если на Марсе будут найдены доказательства существования бактерий или ледниковые залежи, то многое прояснится. Однако сейчас нет ни того, ни другого.

Все три объяснения указывают на необычный углеродный цикл, который не похож ни на что из существующего сейчас на Земле. Чтобы определить, какая из предложенных теорий верна, ученым нужно больше информации.

Но уже сейчас ясно одно. Глубина различий между углеродными циклами Марса и Земли подчеркивает то, сколько нам еще предстоит узнать о других планетах нашей Солнечной системы.

Ранее портал «Вокруг Света. Украина» писал о том, что астробиологи не нашли следов жизни в древнем марсианском метеорите.

По материалам Jerusalem Post

Читайте также:

Астрогеологи нашли, где именно может храниться скрытая вода на Марсе

Perseverance нашел доказательства существования на Марсе древнего озера