Опровергнута популярная гипотеза о кислородной атмосфере на Марсе
Изображение: Washington University in St. Louis
Ученые Вашингтонского университета в Сент-Луисе (США) опровергли популярную гипотезу, что оксиды марганца в горных породах марсианских кратеров Гейл и Индевор возникли из-за большого содержания кислорода в атмосфере миллиарды лет назад. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Изначально предполагалось, что для образования оксидов марганца требовалось большое количество воды и окислительные условия. Это указывало бы на то, что на Марсе в прошлом существовала богатая кислородом атмосфера. Однако в новой научной работе было показано, что в условиях, подобных марсианским, оксиды марганца могут легко образовываться без присутствия атмосферного кислорода. Используя метод. называемый кинетическим моделированием, ученые также показали, что окисление марганца невозможно в присутствии большой концентрации углекислого газа, которая, как считается, присутствовала в атмосфере древнего Марса.
Ученые провели лабораторные эксперименты с использованием солей хлора и брома — преобладающих форм этих элементов на Марсе, чтобы добиться окисления марганца в присутствии воды, имитирующей жидкости на поверхности Марса в древности. Оксигалогены, которые в обилии присутствуют на Красной планете, окисляли марганец в тысячи и миллионы раз быстрее, чем под действием кислорода. Кроме того, в слабокислых условиях, характерных для поверхности древнего Марса, бромат производит оксиды марганца быстрее, чем любой другой доступный окислитель. В то же время в этих условиях кислород вообще не способен окислять марганец.
Галогены, выбрасываемые из недр Марса с помощью вулканов, превращались в оксигалогены — перхлораты, хлораты и броматы — в результате атмосферных и поверхностных процессов. Они накапливаются на поверхности Марса, растворяются в воде и переносятся в стоячие водоемы или просачиваются в недра в виде рассолов. В стоячих водоемах оксигалогены способствовали образованию оксидов железа, а в трещинах в горных породах — оксиды марганца.
По словам авторов, выявленный ими путь образования оксидов марганца предполагает сложный и активный геохимический цикл галогенов. Это, в свою очередь, требует более тщательного и детального изучения галогенов и оксигалогенных соединений на раннем Марсе.