Кредит: Pixabay/CC0 Общественный домен
Марс, один из наших ближайших планетарных соседей, увлекал людей в течение сотен лет, отчасти потому, что это так похоже на Землю. Это примерно такой же размер, содержит похожие камни и минералы, и не слишком далеко от солнца.
Поскольку Марс и Земля разделяют так много особенностей, ученые давно задавались вопросом, мог ли Марс когда -то писать жизнь. Сегодня Марс очень холодный и сухой, с небольшим количеством атмосферы и без жидкой воды на поверхности, которые делают его враждебной средой для жизни. Но некоторые наблюдения предполагают, что древний Марс, возможно, был более теплым, влажным и более благоприятным для жизни.
Несмотря на то, что ученые, наблюдающие за поверхностью Марса, заключают, что она когда -то была теплее, чем сегодня, они не смогли найти много конкретных доказательств того, что заставило его быть теплее. Но исследование, которое мои коллеги и я опубликовал в апреле 2025 года, показывает наличие карбонатных минералов на планете, что может помочь решить эту загадку.
Карбонатные минералы содержат углекислый газ, который, когда присутствует в атмосфере, согревает планету. Эти минералы предполагают, что углекислый газ мог ранее существовать в атмосфере в больших количествах и обеспечивать новые захватывающие подсказки о среде древнего Марса.
Как геохимик и астробиолог, который изучал Марс более 15 лет, я очарован прошлым Марса и идеей, что это могло бы быть обитаемым.
Древний углеродный цикл на прошлом Марсе
Наблюдения за Марсом из орбит -спутников и роверс показывают речные каналы и сухие озера, которые предполагают, что марсианская поверхность когда -то имела жидкую воду. И эти инструменты обнаружили на своей поверхности минералы, которые ученые могут проанализировать, чтобы получить представление о том, каким мог быть Марс в прошлом.
Если бы у древнего Марса была жидкая вода, ему потребовалось бы гораздо более теплый климат, чем сегодня. Более теплые планеты обычно имеют толстую атмосферу, которые ловят тепло. Таким образом, возможно, марсианская атмосфера раньше была толще и состояла из теплового углекислого газа. Если бы у Марса когда-то была более толстая атмосфера углекислого газа, ученые предсказывают, что они смогут увидеть следы этого атмосферного углекисения на поверхности Марса сегодня.
Газовый углекислый газ растворяется в воде, химический процесс, который в конечном итоге может способствовать образованию твердых минералов на и ниже поверхности планеты — по сути, удаляя углекислый газ из атмосферы. Многие ученые ранее пытались найти карбонатные минералы на поверхности Марса, и часть волнения по поводу более теплого, более влажного раннего Марса заключается в том, что это могла быть подходящей средой для древней микробной жизни.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Поиск карбонатов на Марсе
Предыдущие поиски карбонатов на Марсе обнаружили наблюдения за карбонатами в метеоритах и на двух кратерах на Марсе: Кратер Гусев и Джеро -кратер. Но не было достаточно, чтобы объяснить более теплый прошлый климат на Марсе.
В течение последних нескольких лет научная лаборатория Mars Curiosity Rover пересекала регион под названием Gale Crater. Здесь химический прибор и минералогию ровера обнаружил множество богатых железо карбонатным минералом.
Поскольку мои коллеги и я подробно рассказываем о нашем новом исследовании об этих результатах, этот карбонатный минерал может содержать некоторые из недостающих атмосферного углекислого газа, необходимых для более теплого, более влажного раннего Марса.
Ровер также обнаружил, что железо оксигидроксидные минералы, которые предполагают, что некоторые из этих пород позже растворяются, когда они сталкивались с водой, высвобождая часть их углекислого газа обратно в атмосферу. Хотя это очень тонкое, современная марсианская атмосфера по -прежнему состоит в основном из углекислого газа.
Другими словами, эти новые результаты дают доказательства древнего углеродного цикла на Марсе. Углеродные циклы — это процессы, которые переносят углекислый газ между различными резервуарами, такие как породы на поверхности и газ в атмосфере.
Потенциальные места обитания для прошлой микробной жизни на Марсе
Ученые обычно считают среду, пригодную для микробной жизни, если в ней содержится жидкая вода; Питательные вещества, такие как углерод, водород, азот, кислород, фосфор, сера и необходимые следовые элементы; источник энергии; и условия, которые были не слишком резкими — например, не слишком кислыми, слишком соленом или слишком горячими.
Поскольку наблюдения от Кратера Гейла и других мест на Марсе показывают, что у Марса, вероятно, были обитаемые условия, у Марса у Марса было жизнь? И если это произошло, как бы исследователи могли бы сказать?
Хотя микроорганизмы слишком малы для обнаружения человеческого глаза, они могут оставить доказательства того, что они сохраняются в скалах, отложениях и почвах. Органические молекулы внутри этих микроорганизмов иногда сохраняются в породах и отложениях. И некоторые микробы могут образовывать минералы или иметь клетки, которые могут образовывать определенные формы. Этот тип доказательств для прошлой жизни называется биосигнатурой.
Сбор образцов Марса
Если у Марса есть биосиньоры на поверхности или вблизи, исследователи хотят знать, что у них есть правильные инструменты для их обнаружения.
До сих пор «Роверс на Марсе» обнаружили некоторые органические молекулы и химические сигнатуры, которые могли бы исходить из абиотических — неживых — исходных или прошлых жизни.
Тем не менее, определение того, не просто ли планета, используемая для размещения жизни. Анализы, проведенные в земных лабораториях, могут обеспечить большую ясность вокруг того, откуда взялись эти подписи.
С этой целью, Mars 2020 Rover собирает и герметизирует образцы на Марсе, с одним кэшем, расположенным на поверхности Марса, и еще один кеш, оставшийся на ровере.
Эти кеши включают образцы породы, почвы и атмосферы. Их содержание может рассказать исследователям о многих аспектах истории Марса, включая прошлую вулканическую деятельность, метеоритные воздействия, ручьи и озера, ветры и пыльные бури и потенциальную прошлую марсианскую жизнь. Если эти образцы будут приведены на Землю, ученые могли бы исследовать их здесь на наличие признаков древней жизни на другой планете.
Обеспечивается разговором
