3–4 млрд лет назад вулканы Марса выбрасывали большое количество содержащих серу газов. И это был не ее оксид, как считалось ранее, а сероводород и серный гексафторид. Они являются более сильными парниковыми газами и вполне могли создать на планете климат, способствующий существованию жизни.
Серосодержащие газы и ранний климат Марса
Хотя ранний климат Марса остается открытым вопросом, новое исследование свидетельствует, что его атмосфера могла быть благоприятной для жизни благодаря вулканической активности, высвобождающей серные газы, способствовавшие парниковому эффекту.
Используя данные композиции марсианских метеоритов, исследователи провели более 40 компьютерных симуляций с различными температурами, концентрациями и химией, чтобы оценить, сколько углерода, азота и серных газов могло быть выброшено на раннем Марсе.
Вместо высоких концентраций диоксида серы (SO₂), которые предусматривали предыдущие климатические модели Марса, их исследования показывают, что вулканическая активность на Марсе примерно 3–4 миллиарда лет назад могла привести к высоким концентрациям ряда химически «сниженных» форм серы, чрезвычайно реакционных. Это включает сероводород (H2S), дисульфур (S2) и, возможно, серный гексафлюрид (SF6) — очень мощный парниковый газ.
По словам главного автора Люсии Беллино, аспирантки Школы геонаук Джексона Университета Техаса, это могло привести к уникальной среде на Марсе, которая могла бы быть благоприятной для определенных форм жизни. Это означает, что наличие «пониженной серы» могло вызвать туманную среду, что привело к формированию парниковых газов, таких как SF6, задерживающих тепло и жидкую воду. Таким образом, могли создаваться гидротермальные системы, поддерживающие разнообразную микробную жизнь.
Роль серы в химических процессах древнего Марса
Предыдущие исследования Марса изучали, как высвобождение газов на поверхности, часто вследствие вулканических извержений, могло повлиять на атмосферу планеты. В свою очередь, это исследование смоделировало, как сера изменялась в процессе геологических процессов, включая, как она отделялась от других минералов, когда включалась в магмовые слои под поверхностью планеты. Это важно, поскольку дает более реалистичное представление о химическом состоянии газа до его высвобождения на поверхности, где он может сформировать ранние климатические условия Марса.
Исследование также показало, что сера, возможно, часто изменяла свои формы. Если марсианские метеориты обладают высокой концентрацией «пониженной серы», то марсианская поверхность содержит серу, химически связанную с кислородом. «Это указывает на то, что цикличность серы — переход серы в разные формы — могла быть доминирующим процессом на раннем Марсе», — сказала Беллино.
В прошлом году, когда команда занималась своими исследованиями, NASA совершила открытие, которое, казалось, подтверждало их результаты. Марсоход Curiosity перевернул и разбил камень, обнаружив элементарную серу. Хотя Марс известен богатством серных минералов, это был первый случай, когда минерал был найден в чистом виде, не связанном с кислородом. Это стало одним из подтверждений правильности гипотез команды исследователей.
Дальнейшее моделирование климата
Когда команда продолжит свою работу, они будут использовать свои компьютерные симуляции для исследования других процессов, необходимых для поддержания жизни на Марсе, в частности источника воды на раннем Марсе и могла ли вулканическая активность обеспечить большой резервуар воды на поверхности планеты. Они также стремятся понять, могли ли уменьшенные формы серы служить источником пищи для микробов в раннем климате, напоминающем гидротермальные системы Земли.
Марс находится вдали от Солнца, и сегодня его температура обычно низкая — в среднем -80° F. Беллино надеется, что эксперты по моделированию климата смогут использовать исследования ее команды, чтобы предсказать, каким теплым мог быть ранний климат Марса, и если микробы присутствовали, как долго они могли существовать в более теплой атмосфере.
По материалам phys.org
