Марсианский метеорит, недавно обнаруженный на Земле, может стать недостающим звеном между теплым и влажным прошлым планеты и ее холодным и сухим настоящим.
Марсианский метеорит, недавно обнаруженный на Земле, может стать недостающим звеном между теплым и влажным прошлым планеты и ее холодным и сухим настоящим. Камень, найденный в 2011 году в Марокко, входит в неизвестный ранее класс и может заполнить пробелы в знаниях ученых о геологической истории красной планеты.
Метеорит под названием NWA 7034 очень отличается от других камней с Марса, изученных специалистами на Земле.
NWA 7034 содержит примерно в 10 раз больше воды (около 6 тысяч частиц на миллион), чем какой-либо из 110 других известных метеоритов, упавших на Землю с Марса. Это предполагает, что метеорит, возможно, происходит с поверхности планеты, а не из ее глубин, утверждает специалист по планетам Карл Эги из Университета Нью-Мехико.
Изученные ранее марсианские метеориты, известные как образцы SNC, очевидно, происходят с менее исследованной части ландшафта планеты. Возможно, они откололись от Марса в результате удара астероида в определенном регионе планеты. Но самый последний образец более характерен для поверхности Марса.
Специалисты считают, что NWA 7034 представляет собой окаменелость вследствие извержения вулкана на поверхности планеты, которое произошло около 2,1 миллиарда лет назад. Когда-то метеорит был лавой, которая охладилась и затвердела. Самому процессу охлаждения, возможно, способствовала вода на марсианской поверхности, которая в конечно итоге оставила свой отпечаток в химическом составе метеорита.
Ученых также заинтересовал возраст метеорита. Большинство образцов SNC датируются лишь около 1,3 миллиардами лет, а возраст самого древнего метеорита 4,5 миллиарда лет. NWA 7034 представляет собой переходное звено между самым старым и самым молодым марсианским метеоритом, обнаруженным на Земле.
«Многие ученые считают, что на ранних этапах своей истории Марс был теплым и влажным, но со временем климат изменился», - объясняет Эги. В конечном итоге красная планета утратила атмосферу и стала холодной и сухой пустыней. Новый метеорит принадлежит к переходному периоду между этими крайностями, что делает его важной находкой для ученых, надеющихся узнать, как происходило изменение марсианского климата.
Выводы Эги подкреплены данными, собранными марсоходами и космическими кораблями, вращающимися по орбите вокруг планеты. Геохимический состав нового метеорита в точности совпадает с составом камней, проанализированных марсоходами на поверхности красной планеты.
Исследователи подтвердили марсианское происхождение метеорита при помощи метода исключения и исследований, длившихся целых шесть месяцев. По возрасту камня они поняли, что он не может происходить из астероида – все они гораздо старше 2,1 миллиардов лет, в среднем их возраст около 4,5 миллиардов лет.
«Мы знали, что он должен был быть родом с планеты», - рассказывает Эги. Меркурий не входил в число возможных вариантов, так как состав вулканического метеорита не соответствовал составу поверхности самой близкой к Солнцу планеты. Венера также не подошла. Ученые предполагают, что поверхность этой планеты слишком сухая для камней с содержанием воды, как в NWA 7034.
Марс оказался единственным подходящим вариантом, к тому же имеется множество доказательств сходства с камнями, изученными в ходе марсианских миссий.
И считаются невероятно ценными образцами, поскольку представляют собой своеобразные капсулы времени из геологического прошлого Марса. Эти метеориты по своей природе передают нам образцы Марса безо всяких космических миссий.
«В то время как роботизированные миссии на Марс по-прежнему пытаются пролить свет на историю планеты, единственными образцами с Марса, доступными для исследования на Земле, являются марсианские метеориты, - рассказал ведущий автор исследования Лорен Уайт из Лаборатории реактивного движения NASA. - На земле мы можем использовать несколько аналитических методов, чтобы глубже заглянуть в метеорит и пролить свет на историю Марса. Эти образцы могут содержать ключ к обитаемому прошлому своей планеты. По мере того как находят больше и больше марсианских метеоритов, в совокупности исследования предоставляют больше атрибутов проживания на планете в древности. Кроме того, если эти исследования метеоритов подтвердятся современными роботизированными наблюдениями за Марсом, тайна планеты и ее влажного прошлого может быть раскрыта».
В своем исследовании ученые описывают особенности, связанные с марсианскими глиняными месторождениями - микротуннелями, подобными тем, что находятся в образцах Y000593. Сравнительно с земными образцами, марсианские формы по-видимому очень похожи на биогидротермальные текстуры базальтовых стекол. В принципе, это означает, что марсианский метеорит содержит особенности, которые напоминают минеральные образования, созданные земными бактериями.
Другой фактор - открытие шариков размером от нанометра до микрона, расположенных между слоями камня в метеорите. Эти шарики отличаются от минералов внутри камня и богаты углеродом, что может указывать на биологическое взаимодействие внутри скального материала.
Может ли это быть доказательством марсианских бактерий, жующих марсианские камешки? К сожалению, этот вывод нельзя заключить из исследования, поэтому исследователи избегают слова «жизнь» в своих работах - заменяют его «биогенным происхождением» и «биотической деятельностью».
«Мы не можем исключить возможность того, что богатые углеродом участки могут быть продуктом и не биотических механизмов, - пишут ученые. Так называемые абиотические механизмы означают то, что следствия вызваны не микробной жизнью, а химическими реакциями в геологии камня. - Тем не менее текстурные и композиционные сходства с особенностями в земных образцах, которые точно интерпретируют как биогенные, предлагают интригующий вариант, что марсианские особенности сформированы биотической активностью».
Осторожность ученых буквально поддержали аплодисментами и другие астробиологи. «Хорошо, что они не подняли ложную тревогу и не стали спекулировать о «жизни на Марсе», признав, что не знают наверняка, каково происхождение этих каналов», - сказала Луиза Престон из Великобритании.
«Это не дымящийся пистолет, - отметила Уайт. - Мы никогда не сможем исключить возможность земного загрязнения. Но эти особенности тем не менее интересны и показывают, что нужно продолжать дальнейшее исследование метеоритов».
Памятуя о спорном ALH84001 1996 года, многие исследователи агрессивно реагируют на любые исследования, которые появляются в процессе изучения вопроса жизни на Марсе и других планетах, и скептицизм зачастую слишком высок. Поэтому, пока не сможем найти и проанализировать ДНК внеземного происхождения, или найдем нетронутые образцы на Марсе, работа над вопросом будет подаваться как «волнующая, но не проверенная окончательно».
Изучая ученые пришли к новым открытиям. К примеру, они узнали о климате Марса. Позволили сделать выводы ученым цирконы – минералы, которые можно найти в метеоритах. Как известно, на Земле цирконы тоже присутствуют, они образуются по причине охлаждения лавы. Так ли дело обстоит на Марсе? Рассмотрим далее.
Чем уникальная находка
Доктор М. Гумаюн, занимающийся исследованиями, говорит о том, что марсианский метеорит «Черная красавица» был обнаружен в Марокко. Изначально он принадлежал дилеру метеоритов, а затем был продан государственному коллекционеру. Некоторые другие камни, обладающие подобными свойствами, ушли к коллекционеру из Франции.
Но вернемся к «Черной красавице» , представленный метеорит отошел к группе исследователей Гумаюна, которые определили то, что он является брешией – камнем, полученным в результате соединения нескольких камней. Более того, они узнали, что возраст цирконов определяется как миллиарды лет, и объявили, что происхождение метеорита высокогорное.
Чем уникален найденный объект? Тем, что до этого находили метеориты, возраст которых был значительно меньше – до 1,4 млрд. лет. А Черная красавица – это древний марсианский представитель.
Какую информацию дала «Черная красавица»
Дал полезные данные о поверхности Марса. Молодые горные породы занимают на планете всего 15%. И именно камни оттуда прилетели на Землю.
«Черная красавица» досталась людям очень вовремя. Сейчас активно изучается поверхность Марса при помощи марсоходов и лаборатории Кюриосити. Известно, что указанный камень покинул красную планету около 5 млн. лет назад, но до Земли он добрался относительно недавно, о чем говорит его свежий вид.
Чем еще примечателен найденный метеорит? Он позволили выявить 2 контрольные точки – 1,4 млрд. лет и 4,4 млрд. лет. А это дает возможность понять, как менялся с течением времени климат Марса. Принимая во внимание характеристики других метеоритов, можно будет сделать выводы о том, как зародилась Красная планета.
Соответственно, изучение «Черной красавицы» будет продолжаться и дальше. Метеорит , который весит всего 320 граммов, даст ответы на самые волнующие нас вопросы. К примеру, то, что в нем содержится в 6 раз больше воды, чем в других найденных камнях, дает возможность утверждать, что раньше на Марсе была вода. Возможно, в то время там существовали и какие-либо формы жизни. Но потом по какой-то причине теплый климат стал холодным.
В начале декабря прошлого года мы говорили о заключениях ученых, которые пришли к выводу о том, что на Марсе вполне вероятно могла появиться жизнь. В подтверждение таких удивительных заключений они говорили о присутствии порожденных биологической активностью химических элементов в камне, который нашли... на Земле. По утверждению специалистов, марсианское происхождение обнаруженного 18 июля 2011 года фрагмента доказывает его химический анализ. «В породе присутствует крайне мало редкоземельных элементов, которые характерны для пород на поверхности Марса», — отмечают они в опубликованном исследовании. Но как тогда этот камень с Марса мог попасть к нам? Читатели задавали нам такие вопросы:
— Как камень столь малых размеров мог быть обнаружен на Земле? Какие механизмы привели к тому, что он покинул марсианскую поверхность и добрался до нас? И наоборот, может ли камень с Земли N-ного размера оказаться на Марсе?
— Объясните, пожалуйста, почему марсианские камни улетают с планеты вопреки всем законам гравитации и падают на Землю?
— Вы говорите, что метеорит прилетел с Марса. Как такой камень мог преодолеть гравитационное поле планеты? И могут ли существовать метеориты земного происхождения?
Мы задали эти вопросы Филиппу Жилле из Федеральной политехнической школы Лозанны, который был одним из соавторов исследования. Он объясняет это следующим образом: «Некий относительно крупный объект нанес по марсианской поверхности удар достаточной силы для того, чтобы осколки марсианской породы выбросило за пределы атмосферы планеты». Это похоже на то, как разлетаются брызги воды, если бросить камень в пруд.
У специалистов есть даже относительно точные данные о том, какой силы удар требуется для того, чтобы осколки породы выбросило в космос. «Скорость движения объекта пропорциональна силе притяжения планеты, — объясняет Филипп Жилле. — Нам известно, что на Марсе она составляет 8-10 километров в секунду. На основе этого параметра, разброса и кристаллической структуры камня мы можем дать оценку массе ударившего в марсианскую поверхность объекта и даже высчитать размеры оставленного им кратера».
«Мы полагаем, что для запуска в космос камня размеров метеорита Тиссинт потребовалось бы, чтобы в поверхность Марса ударил объект диаметром от сотни метров до нескольких километров», — продолжает он. В результате камни получают мощный импульс и следуют по баллистической траектории, которая может вынести их за пределы гравитационного поля Марса. Камни скитаются по космосу, пока не попадут в поле притяжение какого-либо другого небесного тела. Во время путешествия по космосу эти осколки породы подвергаются активному обстрелу солнечными частицами, от которых раньше были защищены почвой планеты. «Этот поток частиц воздействует на вещество и создает особые изотопы, которые можно подсчитать и тем самым определить общее время нахождения камня в космосе, — рассказывает Филипп Жилле. — Метеорит Тиссинт скитался примерно 700 тысяч лет перед тем, как достигнуть земной поверхности».
По космосу гуляют и осколки земных пород
Раз такие механизмы работают на Марсе, то они работают и на Земле? Иначе говоря, можно ли теоретически наткнуться на кусочки нашей старой доброй Земли, которые забросило после удара метеорита на другие планеты? «Разумеется», — отвечает Филипп Жилле. Пусть даже пока что те редкие исследования поверхности других планет этого не показали. Но они там, безусловно, имеются, потому что такого рода события (удар достаточно крупного и быстродвижущегося объекта для выброса осколков породы в космос) встречались на Земле чаще, чем на Марсе. На самом деле все зависит от массы планеты: чем больше небесное тело, тем большую силу притяжения оно оказывает на объекты в его окружении.
И раз масса Земли в десять раз больше марсианской, она притягивает к себе больше блуждающих космических объектов. «На Земле метеорит диаметром в 100 метров падает примерно раз в пять столетий. А метеорит диаметром в 5 километров попадает на Землю раз в 10-50 миллионов лет», — говорит Филипп Жилле. Для сравнения, тот метеорит, что положил конец эпохе динозавров на Земле 65 миллионов лет тому назад, был 10 километров в диаметре. «Такое событие происходит раз в 100-500 миллионов лет», — полагает ученый. После такого удара в космосе оказалось огромное количество земной породы...
Марсианское происхождение метеоритов было установлено по сравнению изотопного состава газа, содержащегося в метеоритах в микроскопических количествах, с данными анализа марсианской атмосферы, сделанных аппаратами «Викинг » .
Происхождение марсианских метеоритов
Первый марсианский метеорит, получивший название Нахла, был найден в египетской пустыне в 1911 году. Его метеоритное происхождение и принадлежность к Марсу определили гораздо позднее. Определили и его возраст - 1,3 млрд лет.
Эти камни оказались в космосе после падения на Марс крупных астероидов или при мощных вулканических извержениях. Сила взрыва была такова, что выброшенные куски породы приобрели скорость, достаточную для того, чтобы преодолеть тяготение Марса и даже покинуть околомарсианскую орбиту (5 км/с ). Таким образом, некоторые из них попали в поле притяжения Земли и упали на Землю в виде метеоритов . В настоящее время на Землю попадает до 0,5 тонны марсианского материала в год .
Метеоритные свидетельства жизни на Марсе
В августе 1996 года в журнале Science была опубликована статья об исследовании метеорита ALH 84001 , найденного в Антарктиде в 1984 году. Изотопное датирование показало, что метеорит возник 4-4,5 миллиарда лет назад, а 15 миллионов лет назад был выброшен в межпланетное пространство. 13 000 лет
назад метеорит упал на Землю. Изучая метеорит с помощью электронного микроскопа , учёные обнаружили микроскопические окаменелости , напоминающие бактериальные колонии, состоящие из отдельных частей размером примерно 100 нм
. Также были найдены следы веществ, образующихся при разложении микроорганизмов. Работа была неоднозначно встречена научным сообществом. Критики отметили, что размеры найденных образований в 100-1000 раз меньше типичных земных бактерий, и их объём слишком мал для размещения в нём молекул ДНК и РНК . В ходе последующих исследований в образцах были обнаружены следы земных биозагрязнений. В целом аргументы в пользу того, что образования являются окаменелостями бактерий, выглядят недостаточно убедительными.
В 2013 году при исследовании метеорита MIL 090030 ученые установили, что содержание остатков солей борной кислоты , необходимой для стабилизиции рибозы , в нём примерно в 10 раз превышает его содержание в остальных ранее исследованных метеоритах.
См. также
Напишите отзыв о статье "Марсианский метеорит"
Примечания
Ссылки
- (англ.) . JPL . - Список марсианских метеоритов на сайте НАСА. .
Отрывок, характеризующий Марсианский метеорит
Нельзя было давать сражения, когда еще не собраны были сведения, не убраны раненые, не пополнены снаряды, не сочтены убитые, не назначены новые начальники на места убитых, не наелись и не выспались люди.А вместе с тем сейчас же после сражения, на другое утро, французское войско (по той стремительной силе движения, увеличенного теперь как бы в обратном отношении квадратов расстояний) уже надвигалось само собой на русское войско. Кутузов хотел атаковать на другой день, и вся армия хотела этого. Но для того чтобы атаковать, недостаточно желания сделать это; нужно, чтоб была возможность это сделать, а возможности этой не было. Нельзя было не отступить на один переход, потом точно так же нельзя было не отступить на другой и на третий переход, и наконец 1 го сентября, – когда армия подошла к Москве, – несмотря на всю силу поднявшегося чувства в рядах войск, сила вещей требовала того, чтобы войска эти шли за Москву. И войска отступили ещо на один, на последний переход и отдали Москву неприятелю.
Для тех людей, которые привыкли думать, что планы войн и сражений составляются полководцами таким же образом, как каждый из нас, сидя в своем кабинете над картой, делает соображения о том, как и как бы он распорядился в таком то и таком то сражении, представляются вопросы, почему Кутузов при отступлении не поступил так то и так то, почему он не занял позиции прежде Филей, почему он не отступил сразу на Калужскую дорогу, оставил Москву, и т. д. Люди, привыкшие так думать, забывают или не знают тех неизбежных условий, в которых всегда происходит деятельность всякого главнокомандующего. Деятельность полководца не имеет ни малейшего подобия с тою деятельностью, которую мы воображаем себе, сидя свободно в кабинете, разбирая какую нибудь кампанию на карте с известным количеством войска, с той и с другой стороны, и в известной местности, и начиная наши соображения с какого нибудь известного момента. Главнокомандующий никогда не бывает в тех условиях начала какого нибудь события, в которых мы всегда рассматриваем событие. Главнокомандующий всегда находится в средине движущегося ряда событий, и так, что никогда, ни в какую минуту, он не бывает в состоянии обдумать все значение совершающегося события. Событие незаметно, мгновение за мгновением, вырезается в свое значение, и в каждый момент этого последовательного, непрерывного вырезывания события главнокомандующий находится в центре сложнейшей игры, интриг, забот, зависимости, власти, проектов, советов, угроз, обманов, находится постоянно в необходимости отвечать на бесчисленное количество предлагаемых ему, всегда противоречащих один другому, вопросов.
Нам пресерьезно говорят ученые военные, что Кутузов еще гораздо прежде Филей должен был двинуть войска на Калужскую дорогу, что даже кто то предлагал таковой проект. Но перед главнокомандующим, особенно в трудную минуту, бывает не один проект, а всегда десятки одновременно. И каждый из этих проектов, основанных на стратегии и тактике, противоречит один другому. Дело главнокомандующего, казалось бы, состоит только в том, чтобы выбрать один из этих проектов. Но и этого он не может сделать. События и время не ждут. Ему предлагают, положим, 28 го числа перейти на Калужскую дорогу, но в это время прискакивает адъютант от Милорадовича и спрашивает, завязывать ли сейчас дело с французами или отступить. Ему надо сейчас, сию минуту, отдать приказанье. А приказанье отступить сбивает нас с поворота на Калужскую дорогу. И вслед за адъютантом интендант спрашивает, куда везти провиант, а начальник госпиталей – куда везти раненых; а курьер из Петербурга привозит письмо государя, не допускающее возможности оставить Москву, а соперник главнокомандующего, тот, кто подкапывается под него (такие всегда есть, и не один, а несколько), предлагает новый проект, диаметрально противоположный плану выхода на Калужскую дорогу; а силы самого главнокомандующего требуют сна и подкрепления; а обойденный наградой почтенный генерал приходит жаловаться, а жители умоляют о защите; посланный офицер для осмотра местности приезжает и доносит совершенно противоположное тому, что говорил перед ним посланный офицер; а лазутчик, пленный и делавший рекогносцировку генерал – все описывают различно положение неприятельской армии. Люди, привыкшие не понимать или забывать эти необходимые условия деятельности всякого главнокомандующего, представляют нам, например, положение войск в Филях и при этом предполагают, что главнокомандующий мог 1 го сентября совершенно свободно разрешать вопрос об оставлении или защите Москвы, тогда как при положении русской армии в пяти верстах от Москвы вопроса этого не могло быть. Когда же решился этот вопрос? И под Дриссой, и под Смоленском, и ощутительнее всего 24 го под Шевардиным, и 26 го под Бородиным, и в каждый день, и час, и минуту отступления от Бородина до Филей.