Марсианский метеорит. Марсианский метеорит «Черная красавица. С точки зрения науки

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.

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.

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.