Концентрация водорода в коре древнего Марса была достаточной для поддержания жизни бактерий

На Земле существует класс литотрофных организмов, которые представлены бактериями и археями. Процессы биосинтеза в них происходят при участии неорганических веществ, в частности водорода. Литотрофы могут обитать в почве, получая необходимую энергию из различных соединений. Чаще всего донором электронов для таких бактерий становится растворенный в почве молекулярный водород.

Новое исследование ученых из Брауновского университета, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывает, что в марсианских почвах четыре миллиарда лет назад могло содержаться достаточно водорода для функционирования литотрофных организмов. Исследователи выяснили, что при процессе радиолиза, то есть разложения химических соединений под действием ионизирующих излучений, на древнем Марсе могло образоваться большое количество молекулярного водорода. По оценкам ученых, концентрация водорода в коре Красной планеты четыре миллиарда лет назад находилась в диапазоне земных концентраций сегодня.

Исследователи в своей работе опирались на данные гамма-лучевого спектрометра, установленного на орбитальном аппарате NASA «Марс Одиссей». Специалисты составили карту марсианской поверхности с учетом содержания таких радиоактивных элементов, как торий, уран и калий. Распад этих трех элементов обеспечивает излучение, которое запускает радиолиз воды. Поскольку ученым известны периоды полураспада радиоактивных изотопов этих элементов, они смогли подсчитать, сколько лет назад мощное излучение могло вызвать радиолиз воды на поверхности Марса. Получилась цифра в четыре миллиарда лет.

Ученые также оценили, сколько воды могло быть на планете в то время, чтобы определить соответствующую концентрацию водорода, образовавшуюся при радиолизе. Для оценки использовали современные геологические данные, полученные при изучении марсианской поверхности. В частности, ученые рассматривали пористые породы, в которых могли быть грунтовые воды.

Исследователи предположили, что в прошлом условия на Марсе вполне могли поддерживать существование органической жизни, по крайней мере литотрофных организмов, поскольку химический состав почв был благоприятен для них. Эти выводы, впрочем, не подтверждают идею о том, что в древности на планете действительно существовала жизнь. Однако в будущем они могут помочь экспедициям в поисках признаков наличия живых организмов, направляя их в наиболее вероятные для обнаружения места на Марсе.

Два года назад астрономы предположили, что Красная планета в прошлом подверглась мощной бомбардировке крупными кометами и астероидами, что могло повысить температуру поверхности Марса и расплавить лед. Ученые подсчитали, что это должно было случиться как раз четыре миллиарда лет назад.