Найти в Дзене
Мир Зари

Загадки Марса, или "Вести палаты № 6 - Адель и НАСА атакуют"

Марс, кратер Гейла. Яндекс.
Марс, кратер Гейла. Яндекс.

Вот и настала очередь «Вестей палаты № 6»! И для начала очень хочется процитировать одного киногероя: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе – это науке неизвестно!».

«Неужели жизнь: Учёные взбудоражены данными марсохода Curiosity»

Не знаем, как вы, а мы уже догадались, кто автор! Ну что, посмотрим, о чём статья? Мы пишем «с листа», то есть ещё сами не знаем, о чём речь. Скорее всего, о том, что марсоход обнаружил донные отложения марганца на дне кратера Гейла. После проведённых исследований специалисты предположили, что раньше там было озеро. Но что мы строим предположения? Давайте же читать!

«Ровер собирает совершенно озадачивающие данные в древнем кратере, и учёные путём экспериментов пытаются понять, как на Красной планете может происходить то, что там происходит».

Интригует, но непонятно. А всего-то надо было – отредактировать автоперевод с английского. Тогда и «озадачивающих данных» не было бы...

«Обширный, диаметром больше 150 километров, кратер Гейл в районе марсианского экватора – это след от падения внушительного астероида ориентировочно 3,5 миллиарда лет назад или даже раньше. Геологи уже много лет рассматривают его снимки и наблюдают породы, в которых подозревают озёрные отложения. Но, пожалуй, самое интересное – то, что там уже второй десяток лет улавливает своими приборами марсоход Curiosity. Он улавливает выделяющийся метан».
Марсоход Curiosity. возвышенность впереди - скорее всего, пик в центре кратера Гейла. Яндекс.
Марсоход Curiosity. возвышенность впереди - скорее всего, пик в центре кратера Гейла. Яндекс.

Даже немного странно: информация не переврана. Ну, почти. И диаметр 154 километра, и примерный возраст кратера, и ударное происхождение. Даже про донные отложения всё верно. Но откуда столько пафоса вокруг метана? Да, метан – один из маркеров возможного существования жизни. Один из многих, и очень ненадёжный. Дело в том, что метан может иметь как биогенное, так и абиогенное происхождение. И бо́льшая часть абиогенного метана возникает как раз на дне крупных водоёмов при тектонической активности. После этого могут образовываться гидраты метана, или он может просто находиться в породе.

Ещё кратер Гейла
Ещё кратер Гейла
«В целом учёным совершенно ясно: что бы этот метан на Марсе ни производило, это должен быть какой-то постоянный, стабильный процесс. Будь это совершившейся когда-то давно "разовой акцией" вроде извержения вулкана, то выделившийся таким образом метан на Марсе долго бы не протянул: радиация расщепила бы его за 300, максимум 500 лет. К слову, по текущим представлениям, вулканическая активность на Марсе должна была прекратиться десятки тысяч лет назад».

Конечно, конечно… Если есть железо и трещины в коре, углекислый газ и вода, то метан будет выделяться только так, причем без всяких извержений. При этом совершенно не обязательно он весь поднимется вверх и выйдет в атмосферу. Так что все разговоры о «разовой акции» – в топку.

«Изначально учёные исходили из того, что метан может образовываться в марсианском грунте при его взаимодействии с водой, а вода в виде льда на Марсе есть, и не только в полярных шапках, но и под поверхностью. Под действием радиации молекулы воды распадаются, и освободившийся водород вступает в реакции с нужными элементами в породах, образуя метан. В принципе складно, но тогда такое метанообразование должно быть равномерным. А меж тем, по данным Curiosity, это абсолютно не так».

Конечно, не так, потому что это один из вариантов. Радиация в породе, тем более под толщей льда, низкая, и никакого расщепления не будет. Нужно тепло или вода на поверхности. При воздействии температуры и давления, оксиды железа (магнетит, оксид двух- и трёхвалентного железа) вступают в реакцию с водой, часть двухвалентного железа окисляется, и выделяется водород. А дальше углекислый газ вступает в реакцию с водородом, и вот вам вода и метан. Именно такое окончание имеет сложный процесс происхождения абиогенного метана.

В помощь автору, Чтобы знать, что именно может будоражитт учёных.
В помощь автору, Чтобы знать, что именно может будоражитт учёных.

Кстати, автор специально старался так составить фразу на русском языке, чтобы хотелось дать по рогам написавшему? Как вам «метан может образовываться в марсианском грунте при его взаимодействии с водой»? При первом и втором прочтении, если не знать авторского стиля, фразу можно понять так, метан образуется в грунте при его (МЕТАНА) взаимодействии с водой. Только внеся поправки на косноязычие, понимаешь, что «метан может образовываться в марсианском грунте при его (ГРУНТА) взаимодействии с водой»...

«Ровер фиксирует, что, во-первых, метан в кратере Гейл почему-то образуется ночью, а днём исчезает. Во-вторых, временами наблюдаются всплески вплоть до 40-кратного увеличения концентрации. И вдобавок летающий вокруг Марса спутник Trace Gas Orbiter при этом не обнаруживает никакого метана на высотах более 4–8 километров. То есть метан не успевает подняться в марсианскую атмосферу, довольно скоро после выделения что-то его вбирает, поглощает – он куда-то девается».

В том, что никакого метана на высотах, в атмосфере, не обнаруживается, нет ничего странного. Концентрация метана в атмосфере Марса крайне мала. Если кислорода там 0,145 %, то есть полторы тысячных доли, то метана – десять миллиардных долей. Днём атмосфера у поверхности нагревается, то есть расширяется, и концентрация снижается ещё сильнее.

Дело в том, что если мы предполагаем, что нечто поглощает выделенный и попавший в атмосферу метан, то это «нечто» должно находиться в атмосфере Марса. У нас в книгах в марсианской атмосфере есть живые организмы, «медузы», но прибывшие на планету исследователи их очень быстро обнаружили. Так что если в атмосфере Марса есть некая колония организмов, то и её должны были бы обнаружить.

Анаэробные бактерии. Источник imghub.ru
Анаэробные бактерии. Источник imghub.ru
«Поэтому существует и пока что продолжает сохранять легитимность смелая гипотеза о том, что где-то под поверхностью Марса есть микробная активность, а именно жизнедеятельность метаногенных архей – точно таких же, какие вырабатывают метан на Земле. Кислород им не нужен, свет тоже (не фотосинтезируют). Всё, что им нужно, – водород и углекислый газ, который на Марсе имеется в изобилии».

А где, простите, имеется свободный водород? В атмосфере Марса его, в общем-то, нет. Там есть перекись водорода, и её столько же или чуть больше, чем метана. Есть водяной пар, что-то около 0,03 процента.

«Более того, можно даже предположить, что там есть не только производители метана, но и, наоборот, питающиеся им организмы: это подходит как объяснение исчезновения марсианского метана днём».

Если они летают в атмосфере – да, это могло бы объяснить исчезновение метана, но тогда колонии этих микроорганизмов обнаружили бы, хотя бы по выделяемому кислороду, изменению прозрачности атмосферы и т.д.

«А поскольку "поедатели" метана вырабатывают кислород, то это теоретически отвечает и на ещё один вопрос: почему в тёплое время марсианского года там одновременно с концентрацией метана растёт и концентрация кислорода».

Стоп. Первое. Если микроорганизмы поглощают метан, то его количество должно уменьшаться, а не увеличиваться. Если анаэробные микроорганизмы находятся под поверхностью, то им глубоко поровну – зима там или лето. Несколько метров (ну или десятков) породы, и смена времён года перестаёт их заботить. Второе. Стоило бы немного почитать, прежде чем писать статьи. Дело в том, что зимой температура на Марсе – что-то в районе 160-170 градусов ниже нуля. По Цельсию, естественно. Метан становится жидким при температуре ниже минус 161 градуса (точка кипения). То есть даже при минус ста пятидесяти он будет не шибко летучим, а при минус 162 – может вообще стать жидким. Иными словами, количество кислорода и метана увеличивается из-за того, что становится теплее, и газы становятся более летучими.

«Недавно в NASA попытались разобраться вот в чём: вне зависимости от природы этого метана, почему он рвётся на поверхность так неравномерно, притом не только "сезонно", но и временами просто спорадически, без явной логики?»

Спорадически значит неравномерно... А в чём проблема? Есть колебания температуры, значит, есть и температурные расширения. Марс не покрыт равномерным слоем пыли, соответственно, коэффициент расширения на разных участках разный. Как следствие – трещины, разломы и подвижки грунта.

«Ранее в одном из экспериментов с воссозданным марсианским грунтом учёные обратили внимание, что соли в нём образуют некую корку. Поэтому они решили посмотреть, как будет себя вести эта соляная корка при разных температурах и давлении».

Мы вам и без учёных скажем – она будет трескаться. И скорее всего, блокировать выход метана, но для этого корка должна быть сплошной и толстой. С одной стороны, метан не вступает с ней в химическую реакцию, с другой, при наличии трещин, он будет спокойно просачиваться. Учитывая, что за пределами поверхности давление явно меньше, чем внутри планеты, газ будет стремиться выйти наружу. Как видите, логика вполне очевидна и никаких «без явной логики». Физика везде одна, и, если не вовлекать сюда тёмную материю, всё будет достаточно прозрачно.

«Исследователи заподозрили, что эта корка в основном служит непроницаемой "крышкой", которая не даёт скапливающемуся метану выходить на поверхность. Но иногда эта "крышка" растрескивается: когда на Марсе теплеет или под тяжестью проезжающего марсохода. Учёные вводили в имитированную марсианскую почву неон в качестве аналога метана, подвергали её разным испытаниями, и предположение подтвердилось: в очень солёном грунте корка действительно образуется и газ не пропускает».
Соляное озеро Бэдуотер
Соляное озеро Бэдуотер

Ну ладно, они подтвердили то, что и так было очевидно. Чем бы учёные не тешились, лишь бы гранты давали... С этим всё понятно. Непонятно другое: масса Curiosity 899 килограмм, на Марсе его вес будет равен 338.923 кг. При шести колёсах-то. И вот вопрос – это соляная корка или соляная плёнка? Если плёнка – да, конечно, она потрескается, но если это корка… М-да.

И финалочка – просто восторг!

«Но дело в том, что марсоход-то по ночам не ездит – он ездит днём. И ночью холоднее, поэтому, по идее, эта соляная "крышка" должна проламываться скорее днём».

Э-э… А почему? Где скорее возникнет трещина: в распределённом по площади кубометре льда, или в воде, покрывающей тем же слоем и толщиной ту же площадь? Какой пластилин проще сломать – тёплый или замороженный? Но и это не всё. Адель, наверное, не в курсе, что при охлаждении некоторых материалов сначала объем уменьшается, а потому увеличивается. В частности – у воды. И если в грунте есть вода или… кремний, то объём будет увеличиваться, а плотность уменьшаться. И как следствие – газ начнёт проходить. Так и хочется спросить у Адель: «В почве кремний-то есть, с водой? А про физику слышали?»

«Так что расследование продолжается. Пока кратер Гейл считается единственным на Марсе местом таких загадочных событий, но это не совсем справедливо: у работающего в кратере Езеро ровера Perseverance просто нет детектора метана».

А-а-а!!! Что значит: «местом таких загадочных событий, но это не совсем справедливо»? Тут нет никакой загадки, и это абсолютно справедливо, потому что «пока кратер Гейл считается» означает: «На данный момент новых данных нет».

Что же сказать в конце? Адель явно идёт на поправку, хотя рецидивы возможны. Очень жаль, что современным журналистам лень открыть хотя бы Интернет, хотя бы Википедию. Ну и, конечно, им стоит вспомнить школьную программу. и начать проверять машинный перевод. Впрочем, кого это волнует, когда надо гнать объём? А жаль… Пожелаем Адель успехов и крепких зубов, без них гранит науки не разгрызть.

Так, мы уже дали ссылку, когда говорили о марсианских медузах на «нашем» Марсе, а вот ссылки на все наши книги: текстовом и в аудио исполнении, книги в лабиринте (бумага). А если вам больше нравится городское фэнтези, то на «Автор Тудей» – цикл книг Наталии «Хороших здесь нет».