Содержание
Ученые доказали, что поверхность Марса непригодна для жизни
https://ria.ru/20170707/1498031909.html
Ученые доказали, что поверхность Марса непригодна для жизни
Ученые доказали, что поверхность Марса непригодна для жизни — РИА Новости, 07.07.2017
Ученые доказали, что поверхность Марса непригодна для жизни
Жизнь на поверхности Марса не может существовать из-за необычного союза двух ее «врагов» — ультрафиолетового света и ядовитых веществ перхлоратов. Они … РИА Новости, 07.07.2017
2017-07-07T13:17
2017-07-07T13:17
2017-07-07T19:07
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1498031909.jpg?12990687251499443655
шотландия
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2017
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
космос — риа наука, шотландия
Наука, Космос — РИА Наука, Шотландия
МОСКВА, 7 июл — РИА Новости.
Жизнь на поверхности Марса не может существовать из-за необычного союза двух ее «врагов» — ультрафиолетового света и ядовитых веществ перхлоратов. Они усиливают действие друг друга и убивают микробы всего за 60 секунд, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
«Открытие перхлоратов на поверхности Марса заставило нас гадать о том, как сильно они влияют на потенциальную обитаемость планеты. Мы показали, что при их облучении марсианским ультрафиолетом они начинают взаимодействовать с оксидами железа в почве и в десятки раз ускорять гибель клеток по сравнению с обычным действием ультрафиолета. Поверхность Марса оказалась еще менее пригодной к жизни, чем мы считали ранее», — пишут Дженнифер Уодсворт (Jennifer Wadsworth) и Чарльз Кокэлл (Charles Cockell) из университета Эдинбурга (Шотландия).
20 ноября 2012, 23:44
Ученые заявляют, что марсоход Curiosity обнаружил «нечто потрясающее»Ранее марсоход с помощью своего манипулятора зачерпнул несколько «пригоршней» марсианского песка и отправил их в лабораторию SAM.
В ноябре 2012 года Джон Гротцингер (John Grotzinger), руководитель научной команды марсохода Curiosity, заявил об «эпохальном открытии» на Марсе, которое, по его словам, должно было попасть на страницы учебников. Через две недели, когда это заявление уже успело обрасти самыми фантастическими слухами, планетологи НАСА рассказали об открытии перхлоратов — примитивных органических молекул — в почве Марса.
Это сразу обрушило все надежды на открытие первых следов внеземной жизни. Подобные молекулы могут формироваться в почве в результате «неживых» химических реакций и взаимодействия других форм органики с ультрафиолетом и космическими лучами.
Кроме того, перхлораты — крайне агрессивные окислители. Это сразу заставило ученых засомневаться в том, что какие-либо следы жизни, если она и существовала на Марсе, могли сохраниться в верхних слоях его почвы. Многие другие планетологи начали сомневаться в пригодности Красной планеты для жизни в принципе, так как попадание большого количества перхлоратов в грунтовую воду сделает ее ядовитой почти для всех микробов.
5 апреля 2013, 09:00
Биологи открыли архей, способных дышать «марсианскими» перхлоратамиДанное открытие значительно расширяет круг живых существ, теоретически способных существовать в почве Марса. Кроме того, подобные организмы могли существовать на Земле в первые эпохи ее жизни.
Уодсворт и Кокэлл проверили, так ли это на самом деле, проведя первый эксперимент по выращиванию самых обычных микробов, бацилл Bacillus subtillis, в почве, полностью имитирующей грунт Марса по химическому составу и уровню облучения ультрафиолетом.
В ходе эспериментов раскрыто несколько неожиданных вещей. К примеру, если ультрафиолет отсутствует, то микробы могут приспособиться к «марсианским» уровням перхлоратов и прожить достаточно долго, но при его появлении колонии Bacillus subtillis практически мгновенно умирают — средний срок их жизни в таких условиях составляет около 50-60 секунд.
Как показало «вскрытие» микробов, причиной их ускоренной гибели послужила необычная реакция между ультрафиолетом, перхлоратами и оксидами железа, содержащимися в марсианской почве.
Их взаимодействие привело к насыщению питательной среды «хлоркой», атомами хлора и молекулами двуокиси хлора, чрезвычайно агрессивными химическими соединениями, которые убивают микробов даже в самых небольших концентрациях.
20 ноября 2012, 23:44
Ученые заявляют, что марсоход Curiosity обнаружил «нечто потрясающее»Ранее марсоход с помощью своего манипулятора зачерпнул несколько «пригоршней» марсианского песка и отправил их в лабораторию SAM.
Все это говорит о том, что поверхность Марса действительно в принципе не может поддерживать жизнь, так как даже крайне малых долей перхлоратов, не превышающих 0,6%, достаточно для убийства всех микробов. Конечно, это открытие не говорит о том, что следы жизни не могут встречаться на большой глубине, куда ультрафиолет не проникает, но на поверхности ее искать не стоит.
Единственным положительным моментом этого открытия является то, что теперь ученые могут не опасаться «заражения» поверхности Марса земными микробами, которые могли попасть туда вместе с марсоходами и защитными экранами марсианских зондов.
Даже если им удалось пережить путешествие к Красной планете, ультрафиолет и перхлораты уничтожат их при попытке колонизировать Марс.
Превращение Красной планеты в зеленую. Как сделать Марс пригодным для жизни
Ученые разработали имитационную марсианскую почву для выращивания в ней разных сельскохозяйственных культур. Однако для эффективного результата необходимо получить точный образец почвы с самого Марса и учесть ряд препятствий.
Related video
Если у людей есть шанс успешно колонизировать Марсе, ученым необходимо придумать способ как производить на нем пищу, пишет Science Focus.
В 2016 году Вигер Вамелинк, эколог из Вагенингенского университета, встретился с 50 гостями в нидерландском отеле New World, чтобы отведать единственный в своем роде обед.
При беглом взгляде на меню все могло показаться довольно обычным — гороховое пюре, картофельный и крапивный суп с ржаным хлебом, морковный шербет.
Однако особенность этого меню заключалась в том, что все овощи, использованные для приготовления еды, были выращены Вамелинком и его командой на смоделированных марсианских и лунных почвах.
С тех пор они вырастили 10 разных культур, включая киноа, кресс-салат, рукколу и помидоры, используя имитационные грунты, созданные из измельченных вулканических пород, собранных здесь, на Земле.
Команда создала имитирующую почву, отсортировав частицы породы по разным размерам и смешав их в пропорциях, соответствующих марсианском грунте.
Изначально почва была разработана так, чтобы марсоходы и скафандры можно было испытать на Земле, дабы увидеть, насколько хорошо они обрабатывают поверхностные материалы Марса и Луны. Но мало кто думал, что их вообще можно будет когда-нибудь обрабатывать.
Во-первых, были опасения по поводу текстуры грунта, особенно после того, как ранние попытки создать модель лунной почвы были затруднены из-за крошечных, острых осколков камней, проткнувших корни растений.
Однако на Марсе, движение древней воды и продолжающаяся ветровая эрозия оставили на планете более мягкий поверхностный покров, и моделирование почв оказалось успешным.
С точки зрения питания, Вамелинк говорит, что нет никакой разницы между «марсианскими» культурами и теми, которые выращиваются на местных грунтах.
Фото: Wieger Wamelink
В настоящее время он и его команда пытаются повысить урожайность сельскохозяйственных культур, наполняя имитационную марсианскую почву богатой азотом, человеческой мочой — ресурсом, который, вероятно, будет легко доступен при полетах экипажей на Красную планету.
Он также планирует ввести бактерии, которые будут выделять больше атмосферного азота, а также питаться, присутствующими в почве Марса, токсичными солями перхлората.
В свою очередь профессор Эдвард Гуинэн и Алисия Эглин из Университета Вилланова в Пенсильвании, возглавляющие проект Red Thumbs, добились нескольких успехов в выращивании собственной марсианской модели.
Исследователи из университета Вилланова расширили свою модельную почву (первоначально полученную из горных пород, собранных в пустыне Мохаве) с помощью дождевых червей, а именно благодаря их способности выделять азот из мертвого органического вещества во время рытья нор и пропитания.
После того как Гуинэну и Эглин для создания марсианского пива удалось успешно производить ячмень и хмель (используемые для придания пиву приятной горечи и хорошо растущие в марсианской почве), проект Red Thumbs в 2018 году даже попал в заголовки газет.
Не совсем идеальная почва
Пару лет спустя Гуинэн и Эглин добавили в свои теплицы помидоры, чеснок, шпинат, базилик, капусту, салат, рукколу, лук и редис. Качество урожая варьировалось.
Главный успех имела капуста, которая на марсианской почве росла лучше, чем на местных грунтах, в то время как другие культуры испытывали трудности, например, столь необходимый и высококалорийный картофель.
Как оказалось, он предпочитает более рыхлую, неуплотненную почву и не может расти на имитационном грунте, так как он становится тяжелым при поливе и быстро теряет влагу, в результате чего картофелю сложно пустить в него корни.
Эглин считает, что ключом к успеху может быть выращивание менее урожайных культур, которые могут иметь больше естественных экосистем, чем позволяет однотипная установка.
Даже на Земле сельскохозяйственные монокультуры часто страдают с течением времени, поскольку питательные вещества, необходимые для выращивания одного растения, постепенно истощаются и не заменяются после каждого сбора урожая.
Фото: Wieger Wamelink
Чтобы противодействовать этому эффекту, в ту же зону выращивания фермеры часто вводят второстепенные виды. Они не будут конкурировать с основной культурой, потому что их корневая система более мелкая, но для повышения плодородия почвы они будут обеспечивать дополнительное выделение азота.
Теперь Эглин планирует проверить это, выращивая соевые бобы, которые могут оказаться жизненно важным источником белка, а также кукурузу и амарант.
«Но как бы ни были успешны эти проекты, мы должны помнить, что имитационные почвы имеют ограничения», — объясняет Кристель Пайль из Европейского космического агентства (ЕКА).
Она участвует в программе альтернативных микроэкологических систем жизнеобеспечения (MELiSSA), которая изучает ряд технологий для использования в дальних полетах с экипажем, например, таких как бактериальные биореакторы, перерабатывающие отходы космонавтов в воздух, воду и пищу.
Хотя MELiSSA и оказала поддержку Вамелинку, Пайль отмечает, что даже несмотря на успехи модельных почв, должен учитываться тот факт, что они основаны на ограниченной географической выборке.
«Мы всегда очень осторожно относимся к имитационному материалу. В одной модели очень сложно уловить все характеристики поверхности Марса. Возможно, единственный способ решить это — собрать образец с его поверхности и отправить на Землю», — говорит она.
Марсоход Perseverance
30 июля с мыса Канаверал стартовал марсоход NASA Perseverance, нацеленный на древние отложения дельты реки в кратере Езеро. Если все пойдет по плану, то в феврале следующего года марсоход окажется на одной из самых плодородных земель Красной планеты.
Фото: Shutterstock
Благодаря своей системе питания на основе плутония марсоход сможет провести до десяти лет, анализируя поверхность Марса. Более того, и это очень важно для тех, кто надеется выращивать пищу на Марсе, марсоход будет собирать образцы горных пород и почвы, храня их в рамках подготовки к потенциальной будущей роботизированной миссии по возвращению на Землю для анализа.
А пока остается работать только с имитационными грунтами.
К тому же многому еще предстоит научиться. Например, вместо того чтобы заниматься отдельными видами, MELiSSA предпочитает оценивать растения в рамках автономной, поддерживающей жизнь экосистемы.
Фото: ESA
Здесь преимущества съедобной биомассы, производства кислорода и даже очистки воды уравновешиваются с ресурсами для выращивания каждого растения и управления их отходами. Но для прогнозирования урожайности на Марсе потребуется более фундаментальное понимание биологии растений.
«Речь идет о переходе на молекулярный уровень. Нам нужно охарактеризовать то, что происходит под землей, например, при корневом дыхании. Как такие газы, как кислород, поглощаются и доставляются к корню?И как на самом деле выделяется углекислый газ?», — говорит Пайль.
Препятствия для роста
Даже если подходящая модель и будет разработана, ученым все равно придется преодолеть и другие проблемы.
Марс находится на орбите размещенной примерно на 70 млн. км дальше от Солнца, чем Земля. В результате чего солнечный свет дает лишь 43% энергии, снижая среднюю температуру до -60 °C. Кроме того, из-за наклона планеты и довольно эллиптической орбиты сезонные колебания являются экстремальными.
Еще одно препятствие — марсианская атмосфера, которая намного тоньше земной и не имеет азота, необходимого для роста растений. Вместо этого в нем преобладает углекислый газ, который жизненно важен для фотосинтеза, но его концентрация настолько низкая, что для стимуляции роста, любым растениям, растущим на поверхности, придется изо всех сил пытаться использовать его в достаточной мере.
Фото: Jonathan Gust
Помимо этого, разреженная атмосфера подвергает марсианскую почву воздействию космической радиации, создавая тем самым враждебную среду для любых микроорганизмов, которые могут быть занесены для переработки нутриентов из мертвых растительных веществ.
Между тем, Дженнифер Уодсворт из британского Центра астробиологии показала, что солнечное излучение может активировать соединения хлора в марсианской почве, превращая ее в токсичные соли перхлората. Они ядовиты при употреблении в пищу и могут вызвать гипотиреоз, который блокирует высвобождение гормонов, регулирующих метаболизм.
Ядовитые тяжелые металлы, такие как кадмий, ртуть и железо, обнаруженные в почве, создают отдельные затруднения.
Фото: Jonathan Gust
«Все тяжелые металлы, которе вы можете себе представить, находятся в этих почвах. Для растений они не будут создавать никаких проблем, потому что они смогут хранить эти металлы в отдельном месте. А вот для людей употребляющих подобные растения это может быть опасно», — подчеркивает Вамелинк.
Другой вариант — безпочвенные методы, уже используемые на Земле. Так, к примеру, аэропоника выращивает растения в воздушной среде без применения почвы, а питательные вещества к корням растений доставляются в виде аэрозоля, гидропоника же наоборот — погружает корни в питательную жидкость.
Фото: Jonathan Gust
Эти подходы позволяют выращивать более крупные и быстрорастущие культуры и уже успешно используются для выращивания латука на Международной космической станции (МКС).
Дефицит калорий
Несмотря на популярность латука на МКС, одного только воздушного или водного земледелия может быть недостаточно для поддержания жизнеспособности астронавтов в дальних полетах на Марс.
«Выращивать картофель в гидрокультуре очень трудно, а есть один салат и помидоры — недостаточно, потому что организму нужны калории. Картофель намного лучше растет на почвах, где много урожая можно получить с одного кубического метра, а органические вещества, которые не съедаются, можно перерабатывать», — утверждает Вамелинк.
Независимо от того, будет она выращена в почве или воде, пища, сыграет важную роль в любом марсианском форпосте. Сесть и покушать полноценным обедом окажется бесценным для психического и физического здоровья любого космонавта-первопроходца, живущего в миллионах километров от дома.
И кто знает, может, в меню все-таки появится ржаной хлеб и гороховое пюре.
состав марсианской почвы, дюн и грунта
Марс по праву принято считать удивительной и загадочной планетой. Рельеф планеты отдаленно напоминает поверхность Земли. На поверхности Марса расположено несколько ударных кратеров, вулканов, а также ледниковых шапок. Марсианские дюны сродни земным пустыням и долинам, слоистые скалоподобные породы напоминают земные. И все же, состав марсианской почвы отличается от содержания элементов земной поверхности.
Что входит в состав марсианской почвы
Удивительная по своему почвенному составу планета не оставляет ученых равнодушными к изучению содержания пород литосферы и экспериментированию над ней. Было проведено множество исследований, чтобы выяснить, из чего состоит почва Марса.
Твердая часть
Есть совершенно аргументированное мнение ученых о том, что так называемую почву Марса по праву нельзя называть таковой. Принято считать, по определению, земная почва должна содержать не только минералы, но и органические вещества.
Марсианская почва состоит из подавляющего количества минеральных частиц и воды в минимальном количестве, органические элементы в ней отсутствуют.
Почва и ее состав на поверхности планеты распределен относительно неравномерно.
Основная часть марсианского грунта представлена кремнеземом, который составляет до 25% состава почвы.
Помимо минералов, представленных формой песка, марсианский грунт содержит минерал маггемит (оксид железа), который придает планете красноватый оттенок.
Кроме того, есть и другие компоненты, которые содержатся в почве: магний, кальций, натрий, сера, алюминий, хлор.
Кристаллографом CheMin было проведено рентгеноподобное исследование материалов марсианской поверхности. В результате изучения пород литосферы Марса было найдено сходство минерального состава с туфом земных вулканов. Прибором было установлено наличие в составе Марсианской почвы кристаллоподобных веществ: оливина, пироксена и полевого шпата. Такие породы на земле встречаются рядом с горными цепями и вулканами.
Поскольку марсианский грунт не содержит органических веществ, к нему наиболее применим термин реголит. Реголитом называют любой рассыпчатый материал. Реголитом также покрыты некоторые планеты солнечной системы (Меркурий, Луна, Земля).
Поверхность Марса покрыта выветрившимися минеральными породами, включающими частицы ила и песка.
Жидкая часть
Пески Марса, найденные почвенные образцы-конгломераты, а также взятые из кратера Гейл образцы почвенных пород свидетельствуют о том, что прежде на поверхности Марса проходили потоки воды.
Сейчас количество воды на Марсе составляет 2%. Поверхность планеты сухая, покрыта твердым льдом.
На поверхности планеты зарегистрированы достаточно объемные участки базальтовых пород, покрытых пылью. Базальтовые породы представляют собой губкоподобную поверхность, существует гипотеза ученых о том, что данная порода может содержать до 25% воды.
Газообразная часть
Curiosity Rover путем исследования марсианской почвы обнаружил пары, выделяемые из грунта при нагревании.
Собирая образцы почвы, прибор предоставил исследователям данные, результат которых свидетельствует о наличии 1-3% воды в составе почвы. Этот факт навел ученых на мысли о длительном пребывании на планете человека, который может употреблять воду, выжатую из почвы Марса.
Помимо водных паров на Марсе обнаружены пары СО2 и азотистые соединения.
Интересные факты о почве
После проведения ряда исследований марсианской почвы, был раскрыт характер состава почвы планеты и величины его частиц.
Интересным является состав грунта, находящегося между камнями. Это тип каменистого материала, который разламывается при нажатии ковша на более мелкие куски 2-4 см.
Кроме того, в выветренных местах между камнями был обнаружен тип грунта коркообразный в одних местах, скомковавшийся в других. Такие агрегаты разламывались при воздействии ковша на частицы размером 0.5-1 см.
На территории молодых кратеров найден особый тип грунта – эоловый песок. На его поверхности выделяется песчаная рябь, которая покрыта скомковавшимся благодаря сульфатам слоем.
С глубиной эти зерна уменьшаются в размерах.
Помимо этого, на поверхности были зафиксированы шарообразные частицы гематита размерами в несколько миллиметров.
Переносимые марсианскими ветрами пылевые частицы составляют 3 мкм в диаметре. Такие частицы могут переноситься в атмосферную суспензию вместе с более крупными до 20 мкм в диаметре при особых условиях турбулентности и скорости ветра.
Почва Марса поразительна не только своим составом, но и разнообразием планетарного рельефа. На поверхности планеты зарегистрированы и засняты скалистые и пустынные ландшафты.
Пески Марса, подобно земным, также перемещаются и поднимаются космическими ветрами. Удивительным считается поведение марсианских дюн. Марсианские дюны достигают величины до шести метров, и имеют свойства перемещаться под действием космических ветров. С этим связано постоянное изменение планетарного ландшафта, что регистрируется орбитальными аппаратами.
Интересным фактом является открытие астрогеологами почвенных образований, которые были названы «дюны-призраки».
Это небольшие впадины на месте исчезнувшей дюны. Образование дюн-призраков объясняется наличием вулканической лавы у подножия дюны, которая существовала достаточно длительный период времени, а также осадочными явлениями под ней.
Изучение почв
Почва на Марсе имеет уникальный минеральный состав. Качественные характеристики марсианского грунта свидетельствуют о разнообразии почвенного состава в разных местах планеты.
Изучение почвы Марса Viking и Pathfinder позволило зафиксировать несколько видов почв: цементной и складчатой, которые имеют второе название ложной гальки. Такие виды грунта по предположению ученых, сформировались в результате термических процессов литосферы. Формы грунта, по всей видимости были сформированы, как осадки концентратов минералов под поверхностью почвы. Ложная галька имеет на первый взгляд твердую поверхность, но легко разрушима при надавливании или воздействии воды. Этот факт представляет затруднения при посадке исследовательских аппаратов.
Кроме того, ненасыщенные почвы являются причиной марсианских оползней, который образуют овраги и холмы на поверхности планеты.
Причинами оползновения поверхности принято считать несколько факторов: гиперувляжненность ненасыщенной почвы, действие силы тяжести и динамические нагрузки. Динамические нагрузки являются результатом сейсмических свойств и метеоритных ударов.
По результатам исследовательского зонда «Феникс», проводимым в 2008 году, учеными было доказано, что химический состав почвы пригоден для выращивания некоторых видов растений.
Учеными был поставлен опыт в выращивании земных культур на почвах Марса, земли и Луны. Имитаторы почв данных планет были изолированы от окружающего мира, поставлены в особые тепловые условия, в которых освещение проводилось по 16 часов в сутки, а полив осуществлялся путем распыления воды.
В каждый почвенный образец были посажены семена горчицы и помидора. Удивительным оказался тот факт, что имитатор марсианской почвы дал наиболее лучший результат прироста биомассы культур. За счет наличия минеральных веществ в структуре почвы, она давала хорошее питание растениям, а ее состав позволял влаге задерживаться надолго.
Кроме того, ученые заявляют о возможности жизни растительности на водяных почвах. Наличие льда на Марсе позволяет допустить теорию выращивания водной растительности на планете.
Конечно, остальные условия для жизни растительности на планете отсутствуют.
Возможно, собранные данные о почве Марса послужат новым открытиям, а продолжающиеся исследования марсианского грунта позволят науке продвинуться на еще один шаг вперед.
Пригодилась информация? Плюсани в социалки!
- Гипотезы и факты существования воды на Марсе
- Погодные, климатические условия Марса: атмосферные осадки и пыльные бури
- Магнитное поле Марса: загадка Красной планеты
Из чего сделан Марс? | Состав планеты Марс
Марс является «Красной планетой» по очень веской причине: его поверхность состоит из толстого слоя окисленной железной пыли и камней того же цвета. Возможно, другое имя Марса могло бы быть «Расти». Но румяная поверхность не рассказывает всей истории состава этого мира.
Пыльная корка
Пыль, покрывающая поверхность Марса, мелкая, как тальк. Под слоем пыли марсианская кора состоит в основном из вулканического базальта. Почва Марса также содержит питательные вещества, такие как натрий, калий, хлорид и магний. По данным НАСА, кора имеет толщину от 6 до 30 миль (от 10 до 50 километров).
Считается, что кора Марса состоит из одного куска. В отличие от Земли, на красной планете нет тектонических плит, которые перемещаются по мантии и изменяют рельеф. Поскольку кора практически не движется, расплавленная порода вытекала на поверхность в одной и той же точке для последовательных извержений, образуя огромные вулканы, усеивающие марсианскую поверхность.
Пыльные, богатые стеклом песчаные дюны, подобные тем, что находятся к югу от северной полярной ледяной шапки, могут покрыть большую часть Марса. (Изображение в искусственных цветах) (Изображение предоставлено NASA/JPL/University of Arizona)
Это не значит, что корка сидит спокойно.
Новое исследование показало, что мощные оползни могут двигаться вниз по марсианским склонам со скоростью до 450 миль в час (725 км/ч).
«Расчетная скорость оползней (часто значительно превышающая 100 м/с и до 200 м/с в пике) хорошо согласуется с оценками скорости, основанными на набегах оползней на курганы», — написали исследователи в отчете. исследование опубликовано в The European Physical Journal Plus (открывается в новой вкладке).
«Мы пришли к выводу, что лед мог быть важным средством смазки оползней на Марсе, даже в экваториальных районах, таких как Долина Маринер» (Большой каньон Марса).
Любая жизнь, когда-либо существовавшая на Марсе, должна была справляться с радиацией, возможно, процветая под землей. Пока астрономы продолжают искать прошлые или настоящие признаки биологии на Марсе, убедительных доказательств пока не найдено.
Мантия и ядро
Однако данные свидетельствуют о том, что миллионы лет не было извержений вулканов. Мантия, которая лежит под корой, в значительной степени спит.
Он состоит в основном из кремния, кислорода, железа и магния и, вероятно, имеет консистенцию мягкой каменистой пасты. По данным НАСА, его толщина составляет от 770 до 1170 миль (от 1240 до 1880 км).
Центр Марса, вероятно, имеет твердое ядро, состоящее из железа, никеля и серы. По оценкам, его диаметр составляет от 930 до 1300 миль (от 1500 до 2100 км). Ядро не движется, и поэтому у Марса отсутствует общепланетарное магнитное поле. Вместо этого у него есть спорадические линии поля, которые ученые прозвали «Рождественскими огнями». Без глобального магнитного поля радиация бомбардирует планету, делая ее относительно негостеприимной по сравнению с Землей. [Инфографика: Внутри планеты Марс]
Вода и атмосфера
Марс слишком холоден, чтобы вода в жидком состоянии могла существовать какое-то время, но особенности поверхности позволяют предположить, что когда-то на Марсе текла вода. Сегодня вода существует в виде льда в почве и в виде ледяных щитов в полярных ледяных шапках. Температура на Марсе колеблется от 70 градусов по Фаренгейту (20 градусов по Цельсию) до примерно минус 225 градусов по Фаренгейту (минус 153 градуса по Цельсию).
Марсианский разведывательный орбитальный аппарат НАСА сделал эту фотографию пылевого дьявола на Красной планете 16 февраля 2012 г. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona)
Атмосфера Марса слишком тонкая, чтобы легко поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Это около 95 процентов углекислого газа. Чрезвычайно разреженный воздух на Марсе также может стать очень пыльным. Пыль с поверхности планеты обычно выбрасывается в атмосферу гигантскими пылевыми вихрями — мало чем отличается от торнадо на Земле. Иногда красную планету частично или полностью поглощают пылевые бури.
Иногда на Марсе даже идет снег. Считается, что марсианские снежинки, состоящие не из воды, а из углекислого газа, размером примерно с красные кровяные тельца. Хлопья на севере имеют размер от 8 до 22 микрон, а на юге — от 4 до 13 микрон.
Хотя сегодня поверхность Марса непригодна для жизни, какой мы ее знаем, ученые-планетологи находят признаки, свидетельствующие о том, что в прошлом мир мог быть гостеприимным. Например, марсоход НАСА Curiosity обнаружил элемент бор, который играет роль в стабилизации сахаров, необходимых для создания РНК, являющейся ключом к жизни.
«Поскольку бораты могут играть важную роль в создании РНК — одного из строительных блоков жизни — обнаружение бора на Марсе еще больше открывает возможность того, что когда-то на планете могла возникнуть жизнь», — Патрик Гасда, исследователь из Лос-Аламоса. Национальная лаборатория в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, и ведущий автор исследования, говорится в заявлении.
«По сути, это говорит нам о том, что условия, в которых потенциально могла возникнуть жизнь, могли существовать на древнем Марсе независимо от Земли.»
Дополнительный отчет Нолы Тейлор Редд, автора Space.com
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.
com.
Тим Шарп — справочный редактор Space.com. Он публикует статьи, объясняющие научные концепции, описывающие природные явления и определяющие технические термины. Ранее он был редактором по технологиям в The New York Times и онлайн-редактором в Des Moines Register. Он также был редактором копий в нескольких газетах. До прихода в Purch Тим был редактором отдела развития Hazelden Foundation. Имеет степень журналиста Канзасского университета. Следите за Тимом в Google+ и @therealtimsharp
Эпическая авантюра НАСА по возвращению марсианской грязи на Землю
Это все равно, что заказать коктейль в баре, а не приготовить его дома: в баре гораздо больше выпивки на выбор и, следовательно, огромный выбор коктейлей. — но напитки стоят дорого, и бар рано или поздно закроется. Дома вы ограничены теми немногими бутылками, которые у вас есть под рукой, но вы можете наливать столько, сколько хотите, когда хотите — и для этого вам не нужно даже надевать штаны. С научной точки зрения, это переходит от переедания каждые несколько лет к устойчивой привычке.
Вместо того, чтобы полагаться на многомиллионные миссии, возможность получить образец перед любым инструментом, о котором вы только можете подумать, будет зависеть исключительно от готовности курьера НАСА доставить его лично. Ну, это и ваша способность убедить НАСА в том, что образцы будут использованы для чего-то более полезного, чем тесты на биологическую совместимость, включающие приготовление очень дорогих коктейлей из марсианской грязи.
Это изменение имеет интригующие последствия. Среди прочего, это означает, что космическая миссия не начнется до тех пор, пока все космическое оборудование не будет доставлено в воздух и благополучно не вернет образцы на Землю, примерно через шесть лет после первого старта миссии в 2026 году. MSR не закончится до тех пор, пока в какой бы год ученые не израсходовали окончательный образец почвы, а на это могут уйти десятилетия. Некоторые из лучших исследований Луны проводятся сегодня путем изучения образцов Луны, собранных 50 лет назад астронавтами Аполлона.
При всех первых достижениях инженерной миссии MSR в космосе настоящая миссия, научная миссия, не начнется, пока все космические путешествия не будут завершены. «Вот почему это так сложно», — говорит Зурбухен. «Версия миссии с отложенным вознаграждением».
Тем не менее, должно быть что-то еще необычайно привлекательное, что стоит многомиллиардных транспортных расходов MSR. И вот: миссия изменит значение термина «жизнь на Земле».
В жизни в космосе есть парадокс. С одной стороны, мы знаем, что космос крайне враждебен жизни. На Земле много жизни, но самое высокое животное, которое мы когда-либо находили, было в 1973 году, когда белоголовый сип Рюппеля (безуспешно) играл в курицу с коммерческим авиалайнером на высоте около семи миль. (Стервятник проиграл.) Это лишь около десятой части пути до космоса; кроме того, мы вообще не обнаружили никакой сложной жизни.
С другой стороны, есть что-то вроде консенсуса, что, вероятно, где-то еще есть жизнь — все-таки космос довольно большой.
Звезд во Вселенной во много раз больше, чем песчинок на Земле: по одной оценке, это примерно 60 000 000 000 000 000 000 000 (60 секстиллионов) звезд, плюс-минус 100. В среднем на каждой из них есть несколько планет, и, если посчитать, это… много шансов, что жизнь зародится где-то еще.
Жизнь, какой мы ее знаем, ограничена крошечным биологическим диапазоном, достигающим семи миль. С другой стороны, мы предполагаем, что этот предел в семь миль не является пределом для всей жизни повсюду. Эти две крайности задают вопрос: когда мы говорим о жизни, говорим ли мы о большом количестве живых существ, разбросанных по вселенной, или просто о редких, крошечных, трагически изолированных точках здесь и там? Когда мы смотрим в ночное небо, видим ли мы только чистую смерть или тысячи и тысячи разных биомов?
Понятия не имею. Но мы знаем кое-что о самой жизни и Солнечной системе, в которой мы живем. Например, живым существам нужен какой-то растворитель, позволяющий им усваивать пищу.
«Жизнь должна иметь правильные условия, энергию и время», — говорит главный научный сотрудник НАСА Джим Грин.
«Вы принимаете жидкость, вы едите пищу» — пищеварение требует жидких растворителей для извлечения питательных веществ — «Затем жидкость используется для удаления отходов. Жидкость имеет решающее значение».
Для всего на Земле рассматриваемой жидкостью является вода.
Вокруг каждой звезды есть полоса, называемая обитаемой зоной (или зоной Златовласки) — областью, где вы можете найти планету, которая не будет ни слишком горячей, ни слишком холодной, чтобы на ее поверхности могла существовать жидкая вода. В обитаемую зону нашего Солнца сегодня входит Земля. Марс и Венера, другие планеты земной группы нашей Солнечной системы, находятся соответственно на самом внешнем и внутреннем краях этой зоны. Меркурий, другая каменистая планета во внутренней Солнечной системе, вращается слишком близко к Солнцу, чтобы на его поверхности могла существовать жидкая вода.
В то время как поверхности Марса и Венеры сегодня где-то между очень и монументально враждебными для жизни, мы пришли к выводу, что так было не всегда.
Миллиарды лет назад, например, на Марсе была гораздо более плотная атмосфера, способная лучше удерживать тепло. Это означает, что в далеком прошлом Земля была не единственной планетой с океанами — они были и на Марсе, и на Венере. Итак, часть того, чем MSR занимается, — это поиск свидетельств древней жизни на Марсе.
«Мы ищем жизнь не только в пространстве, — говорит Грин, — но и во времени».
Накопленные данные предыдущих миссий на Марс позволяют сделать вывод о том, что на красной планете ранее могла быть жизнь. «На Земле 4700 минералов, но 300 из них могут быть созданы только биологическими процессами. Прямо сейчас, в ходе нашего минералогического эксперимента на Curiosity, мы увидели около 250 или 280 таких минералов», — говорит Грин.
Точно так же термодинамика и статистика установили довольно строгий верхний предел размера молекул, которые могут собраться вместе только благодаря случайности и неорганическим процессам — около 150 атомных единиц массы. Curiosity обнаружил молекулы в два раза больше, что позволяет предположить, что здесь могли работать биологические процессы.
Прошлое Марса все еще исследуется, но MSR, вероятно, предоставит окончательное доказательство того, что когда-то там существовала жизнь.
«Почти никто не верит, что если вы отправитесь на Марс и выкопаете яму, оттуда что-то вылезет, — говорит Цурбухен. Сегодняшняя марсианская поверхность по-прежнему слишком враждебна для того, чтобы какой-либо органический комплекс жизни мог скользить по скалам. Но оказывается, что существует огромная серая зона между способностью поддерживать эту сложную жизнь на поверхности и явной, негостеприимной смертоносностью глубокого космоса, который физически разделяет Землю и Марс.
Мы знаем, что для жизни нужны правильные условия, энергия и время — все это присутствовало на древней марсианской поверхности. Но то, что MSR сделает, по словам Цурбухена, «почти несмотря ни на что, расскажет нам, как легко создать жизнь в земной среде» — на планете Златовласка с жидкой водой на поверхности, как на древнем Марсе или Венере. Большой вопрос сейчас заключается в том, возникает ли жизнь почти автоматически на планетах в обитаемой зоне их звезды, или же жизнь действительно невозможна, даже при подходящих условиях.
Этот результат придет в захватывающее время. Космический телескоп Джеймса Уэбба начнет давать нам наши первые данные об окружающей среде экзопланет вскоре после его запуска, запланированного на 2021 год. Среди прочего, телескоп может проводить измерения атмосфер экзопланет в обитаемой зоне других звезд, потенциально обнаруживая признаки того, что в этих мирах может быть жизнь.
В 2025 году НАСА планирует запустить миссию Europa Clipper для облета спутника Юпитера Европы. Его ледяная поверхность покрывает обширные океаны с соленой водой. Миссия может найти биологические признаки, указывающие на то, что жизнь может возникнуть даже за пределами обитаемой зоны звезды. В 2026 году миссия Dragonfly — роботизированный квадрокоптер — отправится к спутнику Сатурна Титану, на поверхности которого есть океаны жидкого метана. Стрекоза может дать нам доказательства того, что жизнь может быть основана на жидкости, отличной от воды.
Этот квартет миссий — MSR, телескоп Джеймса Уэбба, Europa Clipper и Titan Dragonfly — может радикально изменить наше представление о распространенности жизни во Вселенной.
К середине 2030-х годов у нас могут появиться свидетельства существования принципиально иной вселенной, усеянной жизнью, а не той враждебной и стерильной, о которой мы знаем сегодня.
За последние 30 лет мы узнали, что камни с Венеры, Земли и Марса могли — очень редко в далеком прошлом — перемещаться из одного мира в другой. Удары гигантских метеоритов, вроде того, что предположительно погубил динозавров 66 миллионов лет назад, могут разнести куски горных пород по всей Солнечной системе.
Сельское хозяйство на Марсе будет намного сложнее, чем казалось в фильме «Марсианин»
В фильме « Марсианин » астронавт Марк Уотни (которого играет Мэтт Деймон) выживает на Красной планете, выращивая картофель в марсианской грязи. оплодотворяется фекалиями.
Будущие марсианские астронавты смогут выращивать урожай в грязи, чтобы не полагаться исключительно на миссии по пополнению запасов, и выращивать большее количество и разнообразие пищи, чем с помощью одной гидропоники ( SN: 11/4/11 ).
Но новые лабораторные эксперименты показывают, что выращивать пищу на Красной планете будет намного сложнее, чем просто сажать урожай с фекалиями (9).0045 Сн.: 22.09.15 ).
Исследователи посадили салат и сорняки Arabidopsis thaliana в трех видах искусственной марсианской земли. Два были сделаны из материалов, добытых на Гавайях или в пустыне Мохаве, которые выглядят как грязь на Марсе. Чтобы еще более точно имитировать состав марсианской поверхности, третий был сделан с нуля с использованием вулканической породы, глины, солей и других химических ингредиентов, которые марсоход НАСА Curiosity видел на Красной планете ( SN: 31.01.19 ). . В то время как салат и A. thaliana выжили в марсианских естественных почвах, ни не могли расти в синтетической грязи, сообщают исследователи в грядущем 15 января Icarus .
«Неудивительно, что по мере того, как вы получаете [грязь], которая становится все точнее и ближе к Марсу, растениям становится все труднее и труднее расти в ней», — говорит планетолог Кевин Кэннон из Колорадской горной школы.
в Голдене, штат Колорадо, который помог создать искусственную марсианскую грязь, но не участвовал в новом исследовании.
Подпишитесь на последние из
Science News
Заголовки и резюме последних Science News статей, доставленных на ваш почтовый ящик
Почва на Земле полна микробов и других органических веществ, которые помогают растениям расти, но марсианская грязь в основном состоит из щебня. Новый результат «говорит вам, что если вы хотите выращивать растения на Марсе, используя почву, вам придется приложить много усилий, чтобы превратить этот материал во что-то, на чем смогут расти растения», — говорит Кэннон.
Биохимик Эндрю Палмер и его коллеги из Флоридского технологического института в Мельбурне посадили салат-латук и семена A. thaliana , имитирующие марсианскую грязь, при контролируемом освещении и температуре в помещении, как это делают астронавты на Марсе. Растения выращивали при температуре 22°С и влажности около 70%.
Семена обоих видов прорастали и росли в грязи, добытой на Гавайях или в пустыне Мохаве, если растения удобряли смесью азота, калия, кальция и других питательных веществ. Семена ни одного из видов не могли прорасти в синтетической грязи, поэтому «мы выращивали растения в условиях гидропоники, а затем переносили их» в искусственную грязь, говорит Палмер. Но даже при удобрении эти саженцы погибли в течение недели после пересадки.
В лабораторных экспериментах салат мог расти в похожей на Марс почве из пустыни Мохаве (на фото), если почва была удобрена азотом, калием, кальцием и другими питательными веществами. Натан Хэдланд
Команда Палмера подозревала, что проблема с синтетическим Марсом грязи был ее высокий рН, который был около 9,5. Две естественные почвы имели уровень pH около 7. Когда исследователи обработали синтетическую грязь серной кислотой, чтобы снизить pH до 7,2, пересаженные саженцы выжили еще неделю, но в конечном итоге погибли.
Команда также столкнулась с другой проблемой: первоначальный рецепт синтетической грязи не включал перхлорат кальция, токсичную соль, которая, согласно недавним наблюдениям, составляет около 2 процентов марсианской поверхности.
Когда команда Палмера добавила его в концентрациях, подобных тем, что наблюдались на Марсе, ни салат, ни A. thaliana вообще не росли в грязи.
«Перхлорат — главная проблема» для марсианского земледелия, — говорит Эдвард Гинан, астробиолог из Университета Вилланова в Пенсильвании, не участвовавший в работе. Но перхлорат кальция, возможно, не должен быть шоустопом. «На Земле есть бактерии, которые питаются перхлоратами, — говорит Гинан. Поедая соль, микробы выделяют кислород. Если бы эти бактерии были доставлены с Земли на Марс, чтобы жевать перхлораты в марсианской грязи, Гинан полагает, что организмы могли бы не только избавиться от токсического компонента грязи, но, возможно, также помочь производить пригодный для дыхания кислород для астронавтов.
Более того, конкретная обработка, необходимая для того, чтобы марсианская грязь стала пригодной для сельского хозяйства, может различаться в зависимости от того, где астронавты обустраивают свою усадьбу. «Вероятно, это зависит от того, где вы приземлитесь, какие будут геология и химический состав почвы», — говорит Гинан.
Чтобы изучить, как это разнообразие может повлиять на будущие методы ведения сельского хозяйства, геохимик Лаура Факрелл из Университета Джорджии в Афинах и ее коллеги смешали пять новых типов искусственной марсианской грязи. Рецепты этих фальшивых марсианских материалов, также опубликованные в газете 15 января Icarus , основаны на наблюдениях за поверхностью Марса с помощью марсоходов Curiosity, Spirit и Opportunity, а также космических аппаратов NASA Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter.
Каждая новая искусственная марсианская грязь представляет собой смесь материалов, которые можно найти или изготовить на Красной планете. Один предназначен для представления среднего состава на Марсе, подобно синтетическому материалу, созданному командой Кэннона. Остальные четыре разновидности имеют несколько иной состав, например грязь, особенно богатая карбонатами или сульфатами. Эта коллекция «расширяет палитру того, что у нас есть» в качестве испытательных стендов для сельскохозяйственных экспериментов, говорит Факрелл.