Неорганические соединения с хлором помогут искать жизнь за пределами Земли
Российские физики выяснили, как космическая радиация разрушает перхлораты. Это соединения хлора, кислорода и водорода, которые покрывают поверхность Марса и ледяного спутника Юпитера Европы. На Марсе они образовались из вулканической пыли и водоемов, которые давно высохли. Когда космические лучи бьют по этим породам, появляются соли хлорной кислоты, которые накапливаются в грунте и льдах. Такие соли способны уничтожать органику, но некоторые земные микроорганизмы питаются ими. Они помогли ученым понять, где следы жизнедеятельности гипотетических инопланетян сохраняются дольше.
Раньше ученые облучали только чистые вещества. Они не знали, что происходит с перхлоратами, если добавить воду или другие минералы. Чтобы воссоздать инопланетные условия, исследователи из ФТИ имени Иоффе, МГУ, ИКИ РАН и СПбПУ подготовили четыре вида образцов. Они взяли чистый перхлорат натрия, его водный раствор, сухую смесь соли с кварцевым песком и влажный песок с солью. Физики охладили материалы до −140°C, откачали воздух в камере и направили на образцы пучок электронов. В конце они измерили, сколько соли осталось и какие новые соединения появились.
Опыты показали, что состав среды напрямую влияет на то, как быстро разрушается вещество. В сухом песке от высоких доз радиации исчезло до 30% перхлората. Он распался на оксиды, которые уничтожают органические молекулы. Вода, наоборот, поглотила часть энергии электронов и защитила соль. Исследователи сделали вывод, что органические маркеры стоит искать в ледяных и влажных районах планет, так как там они сохраняются дольше.
На основе этих данных авторы рассчитали, как долго перхлораты лежат в грунте на других планетах. На поверхности Марса они пропадают за сотни тысяч или миллионы лет, а на глубине одного метра существуют десятки и сотни миллионов лет. На Европе радиация намного сильнее. В верхнем слое льда этого спутника соли распадаются всего за несколько десятилетий, поэтому его химический состав постоянно обновляется.
Кандидат биологических наук и сотрудник факультета почвоведения МГУ Владимир Чепцов отметил, что даже минимальная разница в количестве воды или минералов определяет, сохранятся ли органические вещества. Эта информация поможет биологам и геологам точнее выбирать зоны, чтобы искать следы внеземной жизни. В будущем авторы планируют выяснить, как температура влияет на то, насколько эффективно радиация разрушает соли.
Журнал Icarus опубликовал итоги этих экспериментов, а Российский научный фонд поддержал исследование грантом.
На обложке фото Марса. Источник: ESA/DLR/FU Berlin/G. Michael
Самое популярное
