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...
Марсианский метеорит - скала, которая сформировалась на планете, ударил и был тогда изгнан из Марса воздействием астероида или кометы, и наконец приземлился на Землю . Из более чем 61 000 метеоритов, которые были найдены на Земле, 132, были идентифицированы как марсианин. Эти метеориты, как думают, с Марса, потому что у них есть элементные и изотопические составы, которые подобны скалам и газам атмосферы, проанализированным космическим кораблем на Марсе 17 октября 2013, НАСА сообщило, основанный на анализе аргона в марсианской атмосфере марсоходом Любопытства Марса , что определенные метеориты, найденные на Земле, которая, как думают, была с Марса, были действительно с Марса
Термин не относится к метеоритам, найденным на Марсе, таким как Тепловая Скала Щита .
3 января 2013 НАСА сообщило, что метеорит, названный NWA 7034 (назвал «Черного красавца»), найденный в 2011 в пустыне Сахара , был полон решимости быть с Марса и, как нашли, содержал десять раз воду других метеоритов Марса, найденных на Земле. Метеорит был полон решимости сформироваться 2,1 миллиарда лет назад во время амазонского геологического периода на Марсе
История
К началу 1980-х было очевидно, что группа SNC метеоритов (Shergottites, Nakhlites, Chassignites) существенно отличалась от большинства других типов метеорита. Среди этих различий были младшие возрасты формирования, различный кислород изотопический состав, присутствие водных продуктов наклона и некоторое подобие в химическом составе к исследованиям марсианских поверхностных скал в 1976 высаживающимися на берег Викинга . Несколько рабочих предположили, что эти особенности подразумевали происхождение метеоритов SNC от относительно крупной вышестоящей инстанции, возможно Марс (например, Смит и др. и Треимен и др. ) . Тогда в 1983 о различных пойманных в ловушку газах сообщили в сформированном воздействием стекле EET79001 shergottite, газах, которые близко напомнили тех в марсианской атмосфере, как проанализировано Викингом. Эти пойманные в ловушку газы представили прямые свидетельства для марсианского происхождения. В 2000 статья Треимена, Глисона и Богарда дала обзор всех аргументов, используемых, чтобы завершить метеориты SNC (которых 14 был найден в это время), были с Марса. Они написали, «Там кажется небольшой вероятностью, что SNCs не с Марса. Если бы они были от другого планетарного тела, то это должно было бы быть существенно идентично Марсу, как это теперь понято».
Подразделение
С 9 января 2013, 111 из 114 марсианских метеоритов разделены на три редких группы achondritic (каменные) метеориты: shergottites (96), nakhlites (13), chassignites (2), и иначе (3) (который включает чудной метеорит Аллан Хиллс 84001 обычно помещаемый в пределах определенной «группы OPX»). Следовательно, марсианские метеориты в целом иногда упоминаются как группа SNC . У них есть отношения изотопа, которые, как говорят, совместимы друг с другом и несовместимы с Землей. Имена происходят из местоположения того, где первый метеорит их типа был обнаружен.
Shergottites
Примерно три четверти всех марсианских метеоритов могут быть классифицированы как shergottites. Их называют в честь метеорита Shergotty , который упал на Sherghati , Индия в 1865. Shergottites - магматические породы мафических к ультрамафической литологии. Они попадают в три главных группы, базальтовое, olivine-phyric (такие как группа Tissint, найденная в Марокко в 2011) и lherzolitic shergottites, основанный на их кристаллическом размере и содержании минеральных веществ. Они могут быть категоризированы альтернативно в три или четыре группы, основанные на их содержании элемента редкой земли. Эти две системы классификации приводят в порядок не линию друг с другом, намекая на сложные отношения между различными материнскими породами и магмами, из которых сформировался shergottites.
shergottites, кажется, кристаллизовали только 180 миллионов лет назад, который является удивительно молодым возрастом, рассматривающим, как древний большинство поверхности Марса, кажется, и небольшой размер самого Марса. Из-за этого некоторые защитили идею, что shergottites значительно старше, чем это. Это «Парадокс Возраста Shergottite» остается нерешенным и является все еще областью активного исследования и дебатов.
Было показано, что nakhlites были залитыми жидкой водой приблизительно 620 миллионов лет назад и что они были изгнаны из Марса приблизительно 10,75 миллионов лет назад воздействием астероида. Они упали на Землю в течение прошлых 10 000 лет.
Геологи, которые проанализировали 40 метеоритов, которые попали на землю с Марса, приоткрыли некоторые тайны марсианской атмосферы, скрытые в подписях химических элементов внутри их структуры. Результаты их исследований опубликованы 17 апреля в журнале Nature и говорят о том, что атмосфера Марса и атмосфера Земли стали существенно отличаться друг от друга в момент времени, когда Солнечной системе было 4.6 миллиардов лет. Эти исследования, наравне с исследованиями марсоходов, должны помочь ученым понять, могла ли существовать жизнь на Марсе и что из себя представляла местная вода.
Исследованиями занимался Хитер Франц, бывший научный сотрудник Мэрилендского университета в Колледж-Парке, который сейчас работает с научной командой марсохода Curiosity, совместно с Джеймсом Фаркухэром, профессором геологии из Мэрилендского университета. Исследователи измерили серный состав сорока марсианских метеоритов, что является существенно большим количеством, по сравнению с другими исследованиями. Вообще, на Земле найдено более 60 тысяч метеоритов и всего 69 из них, как предполагается, являются частями твердых марсианских пород.
Марсианский метеорит EETA79001. Источник: Википедия
Вообще, марсианские метеориты представляют собой твердые магматические породы, которые сформировались на Марсе и были выброшены в космос, когда астероид или комета врезались в красную планету. После некоторого путешествия в космическом пространстве метеориты сумели подлететь к Земле и даже упасть на ее поверхность. Самому старому марсианскому метеориту, принимающему участие в исследовании, приблизительно 4.1 миллиарда лет, что соответствует времени, когда Солнечная система находилась в состоянии “младенчества”. Возраст самых молодых исследуемых метеоритов лежит в пределах от 200 до 500 миллионов лет.
Изучение марсианских метеоритов различных возрастов может помочь ученым исследовать химический состав марсианской атмосферы такой, как она менялась на протяжении всей своей истории, и понять, была ли она когда-либо пригодна для существования жизни. Земля и Марс обладают схожим элементами, которые находятся в живых организмах на Земле, но условия на Марсе намного менее благоприятны из-за высушенного грунта, холодных температур, радиоактивного излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Однако, уже были найдены доказательства того, что некоторые марсианские геологические особенности могли сформироваться только в присутствии воды, что является косвенным признаком умеренных климатических условий в прошлом. Ученые пока не понимают, какие именно условия способствовали существовать воде в жидком виде.скорее всего это парниковые газы выпущенные в атмосферу вулканами.
Внутренняя структура метеорита Нахла. Снимок 1998 года. Метеорит был обнаружен в 1911 году в Египте. Источник: NASA
Сера, которая широко распространена в марсианском грунте, возможно присутствовала в качестве взвеси в парниковых газах, которые разогрели поверхность планеты, и, возможно, была источником пищи для микробов. Как раз поэтому ученые анализировали именно частички серы в марсианских метеоритах. Какая-то ее часть могла попасть в метеорит из расплавленной горной породы или магмы, которая выливалась на поверхность во время извержений вулканов. С другой стороны, вулканы так же выбрасывали двуокись серы в атмосферы, где она взаимодействовала со светом и другими молекулами, а затем оседала на поверхности.
Сера обладает четырьмя естественными устойчивыми изотопами, каждый из которых обладает своей уникальной атомной подписью. Да и сама по себе сера химически универсальна. Взаимодействуя со многими другими элементами в ее структуре так же остаются характерные изменения. Ученые, анализируя изотопы серы в метеорите могут определить, прибыла ли она из под поверхности, атмосферной двуокиси или продукта биологической активности.
Внутренняя структура метеорита ALH84001. Ученых привлекло внимание продолговатое образование, похожее на земную бактерию.
Многие сторонники существования марсианской жизни все еще до сих пор ждут — обнаружат ли (заочно) на Земле в фотографиях камней, сделанных марсоходом, следы жизни.
Аналогичные тем, что в 1984 году нашла англо-американская экспедиция в знаменитом марсианском метеорите ALH 84001, который упал в Антарктиде около 30 тысяч (первоначальные данные — 13 тысяч) лет назад. Специалисты НАСА вскоре заявили, что в образце, прилетевшем с Марса , ясно видны остатки древней примитивной жизни, естественно, марсианской! И в 1996-м году в прессе заговорили о «научно доказанном» факте не просто существования жизни, но и того, что эта биологическая марсианская жизнь на 2 млрд. лет старше земной. Американский учёный Мак-Кей и его коллеги, проведя тщательное исследование метеорита , обнаружили в нём следы биологической активности. Основанием для такого заявления стали карбонатные шарики и гранулы магнетита, опоясанные со всех сторон микронными изогнутыми следами, которые, по мнению ученых, принадлежат древнейшим марсианским бактериям. По своей форме эти бактерии напоминают некоторые колониальные формы их земных собратьев, хотя и значительно уступают им по размерам.
Но изыскание, проведенное чуть позже учеными из Гавайского университета, не подтвердило версию их коллег. С помощью электронного микроскопа были сделаны подробные снимки структур метеорита, и согласно их интерпритации, «следы жизнедеятельности микробов» — это вкрапления углекислой соли, эти «зерна» в метеорите появились в результате попадания в него под огромным давлением раскаленной жидкости. Такой процесс мог произойти в момент ударного воздействия на поверхность Марса, после которого ALH 84001 и отправился в путешествие на Землю… Не согласен с версией коллег НАСА и планетарный геолог Ральф ХАРВИ из Университета Кейс-уэстерн-резерв в Кливленде (штат Огайо). По его убеждению, вкрапления углекислой соли в метеорите является не свидетельством древней примитивной жизненной формы, а лишь «продуктом какой-то химической реакции, никак не связанной с жизнью». [Сообщение ИТАР-ТАСС от 22.05.1997] …
Ученые в лабораториях многих стран мира затратили массу усилий, чтобы выяснить, какова же природа этих необычных вкраплений и образований. И вот на прошедшей в Хьюстоне (штат Техас) 28-й Конференции по изучению Луны и планет впервые состоялся широкий обмен мнениями относительно достигнутых результатов. И на этот раз окончательного «приговора» вынесено не было. Докладчики — они же авторы проделанных исследований и экспериментов — по одному и тому же вопросу высказывали диаметрально противоположные точки зрения и приводили прямо противоположные итоги работ. По словам одних ученых, минералогические вкропления, обнаруженные в метеорите, образовались при столь высоких температурах (порядка +650 гр.С), что ни о каком органическом их происхождении речь просто не может идти. В то же время ряд исследований показывают, что такие образования могли возникнуть при температурах даже ниже температуры кипения воды, что указывает на существование окружающей среды, вполне пригодной для жизни. Первооткрыватели следов марсианской жизни обнаружили в метеорите некие продолговатые образования, которые, по их мнению, представляли собой окаменевшие остатки бактерий. На это последовало возражение, что эти образования были слишком маленькими, чтобы оказаться тем, что когда-то было живым организмом. Однако, на конференции прозвучало сообщение, что в амеориканском штате Вашингтон при бурении в базальтовых породах удалось найти микрокаменелости и напоминающие бактерии образования, которые по размерам и форме сильно напоминали те, что были обнаружены в метеорите. В итоге, практически все остались при своей точке зрения. Кстати, как заявляют даже те, кто опровергает правильность выводов Гибсона и его коллег, отсутствие следов жизни в метеорите отнюдь не означает, что она никогда не существовала на Марсе.
Один из авторов знаменитой августовской публикации об открытии следов жизни на Марсе Эверетт ГИБСОН сказал, что он во все большей степени убеждается в своей правоте, и «шансы того, что сделанные выводы окажутся правильными, превышают 90 процентов»… Видимо, наиболее точно точку зрения ученых, прослушавших 34 представленных по данной теме доклада, выразил руководитель отдела исследования планет Центра космических исследований им.Линдона Джонсона Дуглас БЛАНШАРД: «Еще слишком рано, мы все находимся на этапе открытий! Шесть месяцев — невероятно короткий срок и по сути работы находятся только в самом начале». Одновременно он сообщил, что наше сообщение вызвало буквально взрыв связанных с метеоритом исследований, 45 лабораторий со всего света попросили представить им для экспертизы образцы марсианского метеорита. [Сообщение ИТАР-ТАСС от 21.03.1997]…
Впрочем, если быть более точным, то первыми следы жизнедеятельности марсианской жизни в метеоритах обнаружили советские специалисты еще в 1960-х годах, однако, сенсацию из этого раздувать тогда намеренно не стали. А сенсация под лозунгом «Обнаружены окаменевшие микроорганизмы с Марса» началась благодаря крикливым американским журналистам лишь в начале 1997 года. А уже к концу того же года выяснилось, что подобные находки — не исключение, а закономерность, в декабре 1997 выступил сотрудник НАСА астрофизик Ричард ГУВЕР и заявил, что следы, по форме напоминающие сине-зеленые водоросли или йианеи, есть также и в обломках Мерчисонского метеорита, найденных в 1969 году в Австралии [«ИГ» 1997, N 69, декабрь]. Правда, Гувер назвал родиной метеорита пояс астероидов поблизости от Марса… Вскоре следы окаменевшей за миллионы лет жизни вновь нашлись и в «российских» метеоритах… Так что осталось подобные же следы найти и на самой Красной планете…
Например, посмотрите на снимок M15-00835(MSSS page ) маркированный как ‘Cross margin of seasonal N polar frost cap near Ls 350’. Локализация — 54.47° северной широты, 15.56° западной долготы, масштаб — 12.58 метров/пиксель. Этот объект находится в 900 км к северо-западу от Цидонии. Изображение было снято марсианской зимой. Лично мне он напоминает сельскохозяйственные террасы древних городов.
Марсианский метеорит EETA79001
Марсианский метеорит - редко встречающийся тип метеоритов , прилетевших с планеты Марс . На ноябрь 2009 года из более чем 24 000 метеоритов, найденных на Земле, марсианскими считаются 34 . 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 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
Примечания
- Mars Meteorite Home Page (англ.) . JPL . - Список марсианских метеоритов на сайте НАСА. Дата обращения 6 ноября 2009. Архивировано 10 апреля 2012 года.
- Ксанфомалити Л. В. Глава 6. Марс. // Солнечная система / Ред.-сост. В. Г. Сурдин . - М. : Физматлит, 2008. - С. 199-205. - ISBN 978-5-9221-0989-5 .
- McKay, D.S., Gibson, E.K., ThomasKeprta, K.L., Vali, H., Romanek, C.S., Clemett, S.J., Chillier, X.D.F., Maechling, C.R., Zare, R.N. Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001 (англ.) // Science: journal. - 1996. - Vol. 273 . - P. 924-930 . -
