В марсианском метеорите обнаружили древние органические молекулы
В марсианском метеорите Allan Hills 84001, найденном в 1984 году в Антарктиде, японские планетологи сумели обнаружить древние азотсодержащие органические молекулы. Это означает, что на раннем Марсе существовала органика, занесенная метеоритами или же сформировавшаяся непосредственно на планете. Статья опубликована в Nature Communications.
Вопрос о существовании на Марсе жизни подробно изучается в течение уже многих десятилетий. Наличие в марсианских породах органических веществ подтвердили как исследования автоматическими станциями на поверхности планеты, так и анализ метеоритов марсианского происхождения, обнаруженных на Земле. Хлорметан на Марсе был обнаружен еще миссиями аппаратов «Викинг», а марсоход NASA «Кьюриосити» нашел сернистые и хлорсодержащие гидрокарбонаты в осадочных породах из кратера Гейла возрастом 3,5 миллиарда лет. А в метеорите Allan Hills 84001 — образце изверженной породы Нойского периода — ученые обнаружили органические соединения. Тем не менее, о происхождении, распределении, сохранении и эволюции этих органических веществ, как и об их возможном отношении к биологической активности на Марсе, пока известно немного.
До сих пор в марсианских метеоритах не пытались найти азотистых соединений. Их поиск не проводился из-за технических сложностей: считалось, что невозможно достичь необходимой чистоты эксперимента, так как метеориты неизбежно загрязнены органикой земного происхождения. Эта проблема характерна даже для Allan Hills 84001, который до своего обнаружения долгие годы провел в антарктических льдах.
Мизухо Койке (Mizuho Koike) из Института космоса и астронавтики JAXA и ее коллеги разработали новый метод анализа, который позволил найти в метеорите азотсодержащие соединения. Allan Hills 84001 содержит оранжевые мелкозернистые образования карбонатных минералов, выпавших в осадок из околоповерхностных марсианских вод примерно 3,9–4,04 миллиарда лет назад. Используя серебряную двухстороннюю липкую ленту, ученые извлекли несколько зерен таких минералов размером около 50 микрометров и облучили полученные образцы рентгеновскими лучами, проведя анализ методом XANES — спектроскопии околопороговой структуры спектра рентгеновского поглощения, которая помогает определять вещества, измеряя энергию, с которой они поглощают излучение. Чтобы исключить загрязнение образцов земными веществами, все эксперименты проводились в чистой лаборатории. В итоге в карбонатных зернах действительно был обнаружен азот, входящий в состав органических молекул. Авторы статьи полагают, что эти вещества, скорее всего, сформировались на Марсе, либо были занесены на поверхность планеты метеоритами.
Однако вне зависимости от их происхождения, само присутствие азотсодержащей органики на Марсе Нойского периода говорит о важности изучения азотного цикла на этой планете. Если органическая материя в значительном количестве и разнообразии сформировалась или была занесена на Марс и сохранилась в его приповерхностных слоях на протяжении геологических эпох, эта материя имела шанс развиться в более сложные формы. Приблизиться к пониманию этого процесса помогут дальнейшие тщательные исследования марсианских метеоритов, а также миссии, предусматривающие забор образцов грунта на Марсе и его спутниках.
Ученые из Университета Брауна ранее пришли к выводу, что на древнем Марсе было достаточно водорода для поддержания подземной жизни в течение сотен миллионов лет. Мы также рассказывали о том, как астрономы вычислили, что период потенциальной обитаемости Марса составлял около 700 миллионов лет.
Евгения Скареднева
Оно возникло из-за сильной солнечной вспышки и выброса плазмы
Китайские астрономы сообщили о первом случае регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на Земле, Луне и Марсе. Само по себе событие не было очень мощным и возникло в октябре 2021 года из-за сильной вспышки и коронального выброса массы на Солнце. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Когда на Солнце происходят мощные вспышки или корональные выбросы массы, то в гелиосфере наблюдается возрастание интенсивности энергетических частиц солнечных космических лучей (в основном это протоны), которые способны негативно влиять на здоровье астронавтов или электронику космических аппаратов и кораблей. При этом могут возникать события наземного возрастания солнечных космических лучей (GLE-событие), когда ускоренные протоны с энергиями от пятисот мегаэлектронвольт до нескольких гигаэлектронвольт способны достичь поверхности Земли, порождая в атмосфере множество вторичных частиц, что обнаруживается наземными детекторами. Такие события относительно редки, с 1942 года их зарегистрировано 73 штуки. Группа астрономов во главе с Го Цзиннань (Jingnan Guo) из Научно-технического университета Китая опубликовала результаты анализа наблюдений первого случая регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на поверхностях сразу трех небесных тел — Земли, Луны и Марса. Речь идет о событии GLE73, которое произошло 28 октября 2021 года и связано с солнечной вспышкой класса X1.0 и сопровождавшим ее мощным корональным выбросом массы. Ученые рассматривали данные, полученные прибором LND на борту китайской станции «Чанъэ-4» на поверхности обратной стороны Луны, инструментом CRaTER на борту орбитального лунного зонда LRO, детектором RAMIS на спутнике Eu:CROPIS на полярной 600-километровой околоземной орбите, а также детектором RAD на борту марсохода «Кьюриосити». Поскольку Луна не имеет глобального магнитного поля или плотной атмосферы, то солнечные космические лучи могут достигать ее поверхности напрямую, а также взаимодействовать с реголитом, порождая вторичные частицы. У Марса тоже отсутствует глобальная магнитосфера, однако есть тонкая атмосфера, в которой солнечные космические лучи способны терять часть энергии и генерировать вторичные частицы, которые, как и в случае Луны, будут возникать и при взаимодействии первичных частиц с грунтом. В случае околоземной орбиты измеренная общая доза поглощенного излучения от солнечных космических лучей составила 10,474 миллигрей, околомарсианской — 9,186 миллигрей, окололунной — 31,191 миллигрей. На показания детектора RAMIS, скорее всего, влиял тот факт, что он находился за трехмиллиметровым алюминиевым экраном, в то время как CRaTER был наименее экранированным детектором. В случае лунной поверхности измеренная доза поглощенного излучения составила около 17 миллигрей, при этом значение смоделированной дозы составляет около 11 миллигрей. Для поверхности Марса поглощенная доза составила 0,288 миллигрея, при этом наиболее верная по мнению ученых модель дает значение дозы 0,315 миллигрея. Ученые отмечают, что радиационный эффект GLE73 по сравнению с другими GLE-событиями не выглядит очень большим, возможно из-за недостаточной эффективности ускорения частиц во время выброса или вспышки. Считается, что острая лучевая болезнь развивается у человека, если его тело получит дозу выше 700 миллигрей одномоментно или за короткое время. Ни одно из событий типа GLE на Марсе не преодолело этот порог по измеренной дозе, а вот на Луне 12 из 67 событий превысили этот уровень. Для лучшего понимания угрозы таких событий для астронавтов и техники, а также создания более точных моделей, необходимо продолжать мониторинг радиационной обстановки как на Земле, так и в межпланетном пространстве и на поверхности других небесных тел. Ранее мы рассказывали о том, как десять космических аппаратов отследили путешествие солнечной плазмы по Солнечной системе.