Соленую воду на Марсе посчитали непригодной для жизни
Поверхность Марса и его неглубокие недра не подходят для существования живых организмов, поскольку жидкость на планете образуется в достаточно суровых условиях и не может существовать долго в стабильном состоянии. К такому выводу ученые пришли на основе моделирования поведения марсианского «рассола» в современных условиях. Статья, рассказывающая о результатах исследования, вышла в Nature Astronomy.
Сегодня на Марсе не существует жидких рек и озер — вода на нем встречается лишь в виде залежей льда и небольшого количества пара в атмосфере. Это связано с тем, что на планете очень холодно (средняя годовая температура приблизительно −60 градусов Цельсия), а давление у поверхности в 160 раз меньше земного, в результате чего вода, вместо того, чтобы плавиться, сразу переходит в газообразное состояние. Однако ученые долгое время не оставляли попыток обнаружить жидкую воду на Марсе и, как оказалось, не зря. Дело в том, что даже при температурах значительно ниже 0 градусов Цельсия вода может находиться в жидком состоянии за счет растворенных в ней солей. В 2015 году физик Луджендра Оджа обнаружил на планете темные полосы, которые, как посчитали ученые, могли быть сезонными потоками, содержащими соли хлорной кислоты. Впоследствии выяснилось, что, скорее всего, это потоки песка, но открытие подтолкнуло астрономов к новым исследованиям.
Чтобы определить, как соленая вода будет вести себя на поверхности Марса, Эдгар Ривера-Валентин (Edgard Rivera-Valentín) из Лунного и планетарного института в Хьюстоне вместе с коллегами провел компьютерное моделирование. Исследователи совместили информацию о погодных условиях, измерения космических аппаратов и данные лабораторных экспериментов с солями, которые встречаются на марсианской поверхности (перхлорат магния и перхлорат кальция), чтобы понять, насколько стабильны будут растворы этих солей и где они могут образовываться. Для перхлората магния индекс активности, который можно рассматривать как меру солености (1 — дистиллированная вода, 0 — чистая соль) составил 0,56, а для перхлората кальция — 0,52.
Выяснилось, что «рассол» может встречаться на 40 процентах поверхности Марса, в основном в средних и высоких северных широтах. Однако в стабильном состоянии он будет существовать лишь сезонно и только 0,04 процента года (примерно 6 часов за 687 земных дней). Кроме того, его температура окажется крайне низкой — около -48 градусов Цельсия, что примерно на 25 градусов ниже известного допускаемого значения для жизни на Земле. Из этого исследователи заключили, что известные нам организмы вряд ли смогут существовать в подобной среде.
Авторы не исключают, что на Земле могут существовать пока что не обнаруженные формы жизни, которые будут чувствовать себя комфортно в этих условиях. С другой стороны, их результаты показывают, что риск биологического загрязнения Марса довольно низок, что может быть полезно при будущих миссиях.
Сегодня многие исследования показывают, что в древности климат Марса был намного более благоприятен для существования организмов. Так, одна группа ученых пришла к выводу, что около четырех миллиардов лет назад там могли теоретически обитать литотрофы — микроорганизмы, использующие энергию неорганических соединений. Сегодня поиски жизни на Марсе связаны с регистрацией в атмосфере метана — частого спутника живых организмов на Земле. Подробно об этом мы писали в материале «Есть ли коровы на Марсе».
Кристина Уласович
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.