3–4 млрд років тому вулкани Марса викидали велику кількість сірковмісних газів. І це був не її оксид, як вважалося раніше, а сірководень та сірчаний гексафторид. Вони є значно сильнішими парниковими газами й цілком могли створити на планеті клімат, що сприяє існуванню життя.
Сірковмісні гази та ранній клімат Марса
Хоча ранній клімат Марса залишається відкритим питанням, нове дослідження свідчить, що його атмосфера могла бути сприятливою для життя завдяки вулканічній активності, що вивільняла сірчані гази, які сприяли парниковому ефекту.
Використовуючи дані з композиції марсіанських метеоритів, дослідники провели понад 40 комп’ютерних симуляцій з різними температурами, концентраціями та хімією, щоб оцінити, скільки вуглецю, азоту та сірчаних газів могло бути викинуто на ранньому Марсі.
Замість високих концентрацій діоксиду сірки (SO₂), які передбачали попередні кліматичні моделі Марса, їхні дослідження показують, що вулканічна активність на Марсі приблизно 3–4 мільярди років тому могла призвести до високих концентрацій ряду хімічно «знижених» форм сірки, які є надзвичайно реакційними. Вони містять сірководень (H2S), дисульфур (S2) і, можливо, сірчаний гексафлюрид (SF6) — надзвичайно потужний парниковий газ.
За словами головної авторки Люсії Белліно, аспірантки Школи геонаук Джексона Університету Техасу, це могло призвести до унікального середовища на Марсі, яке могло б бути сприятливим для певних форм життя. Це означає, що наявність «зниженої сірки» могла викликати туманне середовище, що призвело до формування парникових газів, таких як SF6, які затримують тепло та рідку воду. Отже, вони могли б створюватись гідротермальні системи, які підтримують різноманітне мікробне життя.
Роль сірки у хімічних процесах стародавнього Марса
Попередні дослідження Марса вивчали, як вивільнення газів на поверхні, часто внаслідок вулканічних вивержень, могло вплинути на атмосферу планети. Своєю чергою, це дослідження змоделювало, як сірка змінювалася в процесі геологічних процесів, включаючи те, як вона відділялася від інших мінералів, коли поєднувалася з магмовими шарами під поверхнею планети. Це важливо, оскільки дає більш реалістичне уявлення про хімічний стан газу до його вивільнення на поверхні, де він може сформувати ранні кліматичні умови Марса.
Дослідження також показало, що сірка, можливо, часто змінювала свої форми. Якщо марсіанські метеорити мають високу концентрацію «зниженої сірки», то марсіанська поверхня містить сірку, що хімічно зв’язана з киснем. «Це вказує на те, що циклічність сірки — перехід сірки в різні форми — могла бути домінуючим процесом на ранньому Марсі», — сказала Белліно.
Минулого року, коли команда займалася своїми дослідженнями, NASA зробила відкриття, яке, здавалося, підтверджувало їхні результати. Марсохід Curiosity перевернув і розбив камінь, виявивши елементарну сірку. Хоча Марс відомий багатством сірчаних мінералів, це був перший випадок, коли мінерал було знайдено у чистому вигляді, не пов’язаному з киснем. Це стало одним із підтверджень правильності гіпотез команди дослідників.
Подальші моделювання клімату
Коли команда продовжить свою роботу, вони використовуватимуть свої комп’ютерні симуляції для дослідження інших процесів, які були б необхідними для підтримки життя на Марсі, зокрема джерела води на ранньому Марсі та чи могла вулканічна активність забезпечити великий резервуар води на поверхні планети. Вони також прагнуть зрозуміти, чи могли зменшені форми сірки слугувати джерелом їжі для мікробів в ранньому кліматі, який нагадував гідротермальні системи Землі.
Марс знаходиться далеко від Сонця, і сьогодні його температура зазвичай низька — в середньому -80° F. Белліно сподівається, що експерти з моделювання клімату зможуть використати дослідження її команди, щоб передбачити, яким теплим міг бути ранній клімат Марса, і якщо мікроби були присутні, то як довго вони могли існувати в теплішій атмосфері.
За матеріалами phys.org
