Проанализировав изотопный состав двух десятков марсианских метеоритов, планетологи пришли к выводу, что во время формирования Марс потерял не только почти всю свою воду, но и многие легкие летучие элементы, такие как натрий и калий. Они нужны для зарождения и поддержания жизни. Статью с описанием их исследования опубликовал научный журнал Proceedigns of the National Academy of Sciences.
"По сути, судьба Марса была решена в момент его формирования. Результаты наших подсчсетов показывают, что у каменистых планет есть некая минимальная масса, при которых в их недрах остается достаточно воды и летучих элементов для запуска тектонических процессов и формирования условий, пригодных для жизни. Марс явно не дотянул до этой планки", – рассказал один из авторов работы, профессор Университета Вашингтона в Сент-Луисе Ван Кунь.
Следы существования большого количества воды на древнем Марсе заставляет ученых активно дискутировать о том, могла ли жизнь зародиться на его поверхности в то время, когда марсианские воздух и влага еще не улетучились в космос. Для ответа на этот вопрос необходимо знать не только то, были ли на Марсе подходящие температуры для зарождения жизни, но и необходимые ингредиенты для образования сложной органики.
В их число входят не только соединения углерода, водорода, кислорода, азота и ряда других элементов, но и различные летучие вещества и металлы, такие как калий, молибден и марганец, играющие важную роль в работе многих белковых ферментов и их РНК-аналогов. Их главным источником на ранней Земле, как предполагают сегодня ученые, выступали различные горячие источники и выбросы вулканов.
Ван Кунь и его коллеги попытались оценить запасы подобных веществ и воды в недрах раннего Марса. Они детально изучили изотопный состав двух десятков метеоритов, которые были выбиты с поверхности Марса в далеком прошлом. Ученых интересовали, в частности, доли изотопов трех элементов – калия, натрия и марганца. Их соотношение отражает то, насколько активно вода и легкие элементы улетучивались из пород Марса во время его формирования.
Руководствуясь этой идеей, ученые провели подобные измерения для марсианских пород, а также для их аналогов с Земли. Оказалось, что породы Марса потеряли значительно больше воды и летучих веществ, чем на то указывали расчеты, которые основываются на общепринятых теориях формирования планет. По сути, подавляющее большинство запасов этих соединений улетучилось в космос еще в процессе формирования Марса. Это резко снизило шансы на то, чтобы его поверхность была в принципе пригодной для зарождения жизни.
Ученые предполагают, что расхождения между теорией и замерами можно объяснить тем, что небольшие каменистые миры, подобные Марсу, не обладают достаточно сильным притяжением для того, чтобы удерживать летучие вещества от испарения в космос на последних стадиях формирования планет. В пользу этого, в частности, свидетельствует то, что породы Весты и Луны, масса которых заметно меньше марсианской, содержат еще меньше летучих веществ, чем недра Красной планеты.
Если дальнейшие исследования подтвердят эту закономерность, то подобные особенности химического состава каменистых планет необходимо учитывать при оценке обитаемости небольших экзопланет за пределами Солнечной системы, а также при изучении возможных следов жизни в подледных океанах спутников Юпитера и Сатурна, подытожили Ван Кунь и его коллеги.
