Что больше всего нужно на Марсе для того, чтобы можно было воссоздать земные условия жизни? Хм, ну конечно же вы сейчас ответите - кислород. Это правильно, но не исчерпывающе. Есть и ещё кое-что, без чего просто невозможно сделать что-то похожее на Земную жизнь, но почему-то ни в одной научпоп статье на эту тему внимание на этом не заостряется.
Речь про азот. И с ним не всё так просто, как кажется на первый взгляд.
Мы привыкли думать об азоте как о чем-то вездесущем. Он - основной компонент воздуха, которым мы дышим, наполняя каждый наш вдох. Однако, как ни парадоксально, в земной коре азота не так уж и много. Почти весь этот жизненно важный элемент сосредоточен в атмосфере.
Дело в особом строении атомов азота. Они предпочитают образовывать прочные пары, создавая газообразные молекулы N₂. Химики активно используют различные методы визуализации, чтобы показать эту склонность азота к газообразному состоянию. Существуют, конечно, азотсодержащие вещества, которые могут быть твердыми или жидкими, но все они характеризуются нестабильностью и со временем неизбежно переходят в газовую фазу.
В контексте исследования других планет, это свойство азота становится критически важным.
Марс, ближайший сосед Земли, демонстрирует разительный контраст в концентрации азота. Марсианская атмосфера содержит всего около 3% азота, в то время как на Земле этот показатель достигает 78%. Однако, даже эти 3% могут ввести в заблуждение. Атмосфера Марса чрезвычайно разрежена – ее плотность составляет менее 1% от земной. Это означает, что абсолютное количество азота на Марсе крайне невелико и представляет собой серьезную проблему. И это не пустяки.
Азот – это краеугольный камень жизни, в том виде, в котором мы ее знаем. Он играет ключевую роль в построении фундаментальных молекул, таких как ДНК. В структуре ДНК азот (обозначенный как “N”) формирует водородные связи, обеспечивающие стабильность двойной спирали. Точные электрические свойства азота необходимы для образования этих связей.
Не менее важен азот и для аминокислот, из которых состоят белки. Азот входит в состав ключевых функциональных групп, необходимых для образования пептидных связей и поддержания трехмерной структуры белковых молекул.
Без азота невозможен рост растений. Он является незаменимым элементом для синтеза хлорофилла и других жизненно важных соединений.
Марсианским колонистам будет просто нечего есть без растений. А растения, в свою очередь, нуждаются в азотных удобрениях. На Земле мы можем производить удобрения с помощью промышленного процесса Габера, а также благодаря деятельности азотфиксирующих бактерий. Но все эти процессы требуют достаточного количества азота, которого на Марсе катастрофически не хватает.
И проблема не ограничивается только сельским хозяйством. Даже если предположить, что на Марсе сохранились какие-либо микроорганизмы, они также нуждаются в азотсодержащих соединениях для поддержания своей жизнедеятельности. Существуют научные предположения, что в далеком прошлом на Марсе было больше азота, но сейчас его запасы истощены 6. По всей видимости, в нынешних условиях азота просто недостаточно для поддержания какой-либо формы жизни.
Возможно, в прошлом на Марсе и процветали марсианские микробы, но, учитывая острую нехватку азота, современный Марс, скорее всего, предстает перед нами безжизненной пустыней.
Эта азотная дилемма ставит перед учеными и будущими колонистами серьезные вызовы, требующие инновационных решений для обеспечения условий, необходимых для жизни на Красной планете.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!