воскресенье, 4 ноября 2012 г.

Марсоход Curiosity в поисках молекул жизни

Первая в истории экспертиза атмосферы Марса, проведенная с помощью марсохода Curiosity, не показала наличие метана, сообщает пресс-служба американского аэрокосмического агентства NASA. При этом было обнаружено повышенное содержание тяжелых изотопов углерода и аргона

Современная марсианская атмосфера примерно в 100 раз разреженнее земной, однако ученые считают, что в древности она была значительно плотнее, что обеспечивало более мягкий климат на планете. Данные об атмосфере, собранные прибором SAM (Sample Analysis at Mars), помогут ученым понять причины, по которым Марс потерял свою древнюю плотную атмосферу.

Прибор SAM (Sample Analysis at Mars) сделал первые несколько "затяжек" воздуха у скопления песка и марсианского грунта на участке поверхности в кратере Гейла, которое ученые NASA назвали "Каменным гнездом" (Rocknest).

Установка прибора SAM на MSL Curiosity
Этот инструмент можно назвать главным грузом Curiosity, хотя бы по весу: около 38 кг – это почти половина массы всей научной аппаратуры на борту.  SAM представляет собой набор из трех различных инструментов – масс-спектрометра, газового хроматографа и лазерного спектрометра. Все они будут вести анализ проб местного грунта и пород в поиске углеродсодержащих соединений, прежде всего – органических веществ.

Помимо того, они поищут и другие вещества, которые у нас на Земле так или иначе связаны с деятельностью живых организмов – в основном, содержащие азот, водород и кислород. SAM расположен в основной части аппарата. Роботизированный манипулятор сможет забирать пробы и вносить его в камеру для анализа, причем пробы эти могут быть не только поверхностные, но и полученные с глубины до 5 см, с помощью имеющейся на конце манипулятора дрели.

Камера лазерного анализа SAM

Было установлено, что количество тяжелых изотопов углерода и других элементов , по-видимому, выросло со времени образования планеты, что имеет принципиальное значение для истории этой планеты. Исследователи предполагают, что в прошлом Марс мог лишиться верхних слоев своей атмосферы, которые исчезли в космическом пространстве, что и привело к образованию тяжелых изотопов.


В атмосфере преобладает углекислый газ, что составляет 95,9 процента. Далее идут наиболее распространенные газы: аргон, азот, кислород и окись углерода.

Данные прибора SAM также показали повышенную долю тяжелых изотопов аргона, что соответствует данным, полученным при изучении марсианских метеоритов.

Взвешивание молекулы на Марсе.

Приборы измерили уровни различных изотопов газа в атмосфере. Как видно на графике, SAM обнаружил превышение в 2000 раз аргона-40 над изотопом аргон-36, который весит меньше. Этот результат является наиболее точным измерением и подтверждает связь между Марсом и марсианскими метеоритами, найденными на Земле (на рисунке справа). Темные капли в метеорите являются областями, где атмосферные газы попали в ловушку, когда метеорит был выброшен с Марса, они включают аргон с тем же отношением аргона-40 и аргон-36, как SEM измерил в кратере Гейла.

Кроме того, SAM впервые попытался провести точные измерения количества метана в атмосфере. Первоначальные данные свидетельствуют, что в районе кратера Гейла метана практически нет. Измеренная лазерным спектрометром концентрация этого газа оказалась меньше нескольких частей на миллиард.

Нахождение этого газа могло бы подтвердить, что на Марсе когда-то существовала жизнь. По предварительные данным, анализы свидетельствуют, что метан может присутствовать в атмосфере Красной планеты лишь в незначительных количествах. Ранее аналогичные исследования проводились только при помощи наблюдения с Земли и с орбитальных аппаратов. Они показали, что метан есть в атмосфере Марса и его концентрация испытывает сезонные колебания.

Потенциальные источники и поглотители метана на Марсе

Потенциальные небиологические источники метана на Марсе включают: кометы, разложение  межпланетных пылевых частиц ультрафиолетовым излучением, взаимодействие между водой и скальными породами. Возможными биологическими источниками могут быть микроорганизмы. Причинами удаления метана из атмосферы являются фотохимические реакции в атмосфере и потери метана на поверхности.

Летучие вещества на Марсе
На этом рисунке показано расположение и взаимодействие летучих веществ на Марсе. Летучими веществами являются молекулы, которые легко испаряются, превращаясь в газообразную форму, такие как вода и углекислый газ. На Марсе и других планетах эти молекулы выделяются из коры в атмосферу через вулканические выбросы. На Марсе значительное количество диоксида углерода циркулирует между полярными льдами и атмосферой в зависимости от сезона (когда он холоднее, этот газ замерзает в полярных льдах).

Ранее в 2006 году группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) смоделировали процессы, происходящие в марсианской атмосфере и пришли к выводу, что при пылевых бурях на Красной планете образуется перекись водорода и другие токсичные окислители, губительные для известных человечеству форм жизни.

Пылевая буря на Марсе

На основании расчетов и лабораторных исследований ученые предполагают, что в пылевых штормах, столь частых на Марсе, появляются электростатические поля, под действием которых молекулы воды и углекислого газа разбиваются на высокоактивные радикалы. Они обладают высокой окислительной способностью, а также образуют пероксид водорода и ряд других токсичных окислителей.

Окислители образуются в концентрации, достаточной для выпадения осадков, которые должны быстро уничтожать почти любые органические молекулы на поверхности планеты. Таким образом, считают исследователи, зарождение или сохранение принесенной из космоса органической жизни на Марсе маловероятно, по крайней мере, на поверхности планеты и в атмосфере.

Вопросы происхождения метана ( биогенное, вулканическое или в результате пылевых бурь), его местные проявления (не на всей планете) и относительно быстрый распад его молекул остаются нерешенными на данный момент, исследования будут продолжены.

Шестиколесный атомный марсоход Curiosity, приземлившийся на Красной планете 6 августа, продолжает находится в отличной форме. К концу года "Любопытство", покружив по области Glenelg, проделает 10-километровый путь к подножию горы Эолида (неофициально - гора Шарп) - центральному пику кратера Гейла. MSL попытается обнаружить, имелись ли там когда-нибудь условия для возникновения микробной жизни и есть ли такие условия сейчас.


 Curiosity, который уже три месяца путешествует по Красной планете, прислал на Землю свой автопортрет на фоне пейзажа. На нём можно разглядеть марсианское небо, песчаную долину и горную цепь кратера Гейла. На аппарате установлены сразу 17 камер. Было сделано 55 кадров с разных точек, которые потом смонтировали инженеры NASA.

Погода в кратере Гейла 02 ноября 2012 года (Sol 86):
 =солнечно, от минус 4С до минус 71С, давление 8.08 Pa, ветер восточный 2 м/сек=


Статьи по теме:

Источник: NASA/JPL




Комментариев нет: