"Om det er liv på Mars, om det er liv på Mars - vitenskapen vet ikke" - dette er ikke bare en vellykket aforisme fra den populære komedien "Carnival Night", som har kommet mye inn i vårt talespråk og har blitt en gående vits. Det viktigste her er at denne setningen i veldig lang tid gjenspeiler vårt faktiske kunnskapsnivå om eksistensen av liv på den røde planeten. Og bare nå, de siste årene, når de siste vitenskapelige observasjonene, undersøkelsene, faktaene er samlet inn og behandlet, lar alt dette oss si: "Det var liv på Mars!"
Hvorfor er Mars rød?
Siden uminnelige tider har Mars blitt kalt den "Røde Planet". En knallrød skive som hengte på nattehimmelen under de store konfliktene, når denne planeten er så nær jorden som mulig, forårsaket alltid en slags engstelig følelse hos mennesker. Det er ikke tilfeldig at babylonerne, og deretter de gamle grekerne og de gamle romerne, assosierte planeten Mars med krigsguden Ares eller Mars og mente at tiden for de store konfliktene er forbundet med de mest brutale krigene. Dette dystre varselet, merkelig nok, blir noen ganger oppfylt i vår tid: for eksempel den store opposisjonen til Mars i 1940-1941 falt sammen med de første årene av andre verdenskrig.
Men hvorfor er Mars rød? Hvor kommer denne blodfargen fra? Merkelig nok er likheten mellom fargen på planeten og blodet forklart av samme grunn: overflod av jernoksid. Jernoksider flekker blod hemoglobin; jernoksider, kombinert med sand og støv, belegger overflaten på Mars. Sovjetiske og amerikanske romstasjoner som mykt landet i Mars-ørkenene, sendes til jorden fargebilder av steinete sletter dekket med rød jernsand. Selv om Mars-atmosfæren er veldig sjelden (i tetthet tilsvarer den jordens atmosfære i en høyde av 30 kilometer), er støvstormer uvanlig sterke her. Noen ganger hender det at astronomer på grunn av støv ikke kan se overflaten på denne planeten i flere måneder.
Amerikanske stasjoner overførte informasjon om den kjemiske sammensetningen av Marsjord og berggrunn: dype mørke bergarter dominerer på Mars - andesitter og basalter med et høyt innhold av jernoksid (ca. 10 prosent), som er en del av silikater; disse bergartene er dekket av jord - et produkt av forvitring av dype bergarter. Innholdet av svovel og jernoksider økes kraftig i jorden - opptil 20 prosent. Dette indikerer at den røde marsjorden består av jernoksider og hydroksider med en blanding av jernholdige leire og kalsium- og magnesiumsulfater. På jorden finnes jord av denne typen også ganske ofte. De kalles rød forvitringsskorpe. De dannes i et varmt klima, en overflod av vann og fritt oksygen i atmosfæren.
Med stor sannsynlighet oppsto det på Mars røde forvitringsskorpe under lignende forhold. Mars er rød fordi overflaten er dekket av et tykt lag med "rust" som spiser på mørke dype steiner. Her kan man bare undre seg over innsikten fra middelalderens alkymister, som gjorde det astronomiske tegnet til Mars til et symbol på jern.
Generelt er "rust" - en oksidfilm på overflaten av planeten - det sjeldneste fenomenet i solsystemet. Den eksisterer bare på jorden og Mars. På resten av planetene og mange store planetariske satellitter, selv de som antas å ha vann (i form av is), har dype bergarter vært uendret i nesten milliarder av år.
Kampanjevideo:
Den røde sanden på Mars, spredt av orkaner, er partikler av forvitrende skorpe av dype bergarter. På jorden i vår tid blir slikt støv forbannet av sjåfører på grusveiene i Afrika og India. Og i tidligere epoker, da planeten vår hadde et drivhusklima, dekket rødfarget skorpe, som lav, overflaten på alle kontinenter. Derfor finnes rød sand og leire i sedimenter av alle geologiske epoker. Den totale massen av jordens røde blomster er veldig stor.
Røde bjeffer er født av livet
Rødfargede forvitringsskorpe på jorden dukket opp for veldig lenge siden, men først etter at det kom gratis oksygen i atmosfæren. Det anslås at alt oksygen i jordens atmosfære (1200 billioner tonn) produseres av grønne planter etter geologiske standarder nesten umiddelbart - på 3700 år! Men hvis den jordiske vegetasjonen dør, vil fritt oksygen forsvinne veldig raskt: det vil igjen kombineres med organisk materiale, inngå i sammensetningen av karbondioksid, og også oksidere jern i bergarter. Atmosfæren til Mars har nå bare 0,1 prosent oksygen, men 95 prosent karbondioksid; resten er nitrogen og argon. For transformasjonen av Mars til den "Røde Planet", ville den nåværende mengden oksygen i atmosfæren være tydelig utilstrekkelig. Følgelig dukket "rust" i så store mengder opp der ikke nå, men mye tidligere.
La oss prøve å beregne hvor mye fritt oksygen som måtte fjernes fra Mars-atmosfæren for dannelsen av marsrøde blomster? Mars overflate er 28 prosent av jordens overflate. For dannelsen av forvitringsskorpen med en total tykkelse på 1 kilometer ble rundt 5000 billioner tonn oksygen fjernet fra atmosfæren på Mars. Dette antyder at det en gang ikke var mindre fritt oksygen i atmosfæren på Mars enn på jorden. Så det var liv!
Frosne elver på Mars
Det var mye vann på Mars. Dette fremgår av fotografier innhentet av romfartøyer fra et omfattende elvenettverk og store elvedaler, som ligner på den berømte Colorado Canyon i USA. De frosne havene og innsjøene på Mars er nå sannsynligvis dekket av rød sand. Det ser ut til at Mars overlevde de store isbreene med jorden. På jorden endte den siste store isbreen for bare 12-13 tusen år siden. Og nå lever vi i en periode med global oppvarming. Bilder av Mars viser at det også er tining av mange kilometer permafrost. Dette fremgår av de gigantiske rasene av smeltende rødfarget jord i bakkene av elvedalene. Siden klimaet på Mars er mye kaldere enn jordens, forlater det epoken med den siste breen mye senere enn vi gjør.
Så, den kombinerte effekten av vann og oksygen i atmosfæren, og til og med varmere enn nå, kunne klimaet føre til at Mars var dekket med et så tykt lag med "rust", og nå i mange hundre millioner kilometer er synlig som et "rødt øye". Og en tilstand til: denne "rusten" kunne bare oppstå hvis den "Røde Planet" en gang hadde frodig vegetasjon.
Er det bevis for at dette var tilfelle? Amerikanerne oppdaget en meteoritt på isen i Antarktis, forlatt av en forferdelig eksplosjon fra Mars overflate. Noe som ligner på restene av primitive bakterier er bevart i denne steinen. Alderen deres er omtrent tre milliarder år. Isskallet på Antarktis begynte å danne seg for bare 16 millioner år siden. Men det er ikke kjent hvor lenge et stykke bergarter snurret i verdensrommet før det falt på jorden. Sterke eksplosjoner på Mars skjedde ifølge mange eksperter for ikke så lenge siden - 30-35 millioner år siden.
Historien om livets utvikling på jorden viser at de primitive blågrønne alger fra prekambrium på bare 200 millioner år ble til de mektige skogene i karbonperioden. Dette betyr at det på Mars var mer enn nok tid til utvikling av komplekse livsformer (fra de primitive bakteriene som ble trykt på stein, til frodige ugjennomtrengelige skoger).
Det er derfor på spørsmålet: "Er det liv på Mars?.." - Jeg tror det er nødvendig å svare: "Det var liv på Mars!" Nå er det tilsynelatende praktisk talt fraværende, fordi oksygeninnholdet i Mars-atmosfæren er ubetydelig.
Hva kunne ha ødelagt livet på denne planeten? Det er usannsynlig at dette skyldtes de store isbreene. Jordens historie viser overbevisende at livet fremdeles klarer å tilpasse seg isbreene. Mest sannsynlig ble livet på den "røde planeten" ødelagt av virkningene av gigantiske asteroider. Og bevis på disse innvirkningene er det røde magnetiske jernoksydet, som utgjør mer enn halvparten av jernoksidene i de røde fargene på Mars.
Maghemitt på Mars og på jorden
Analyse av Mars 'røde sand har avslørt en fantastisk funksjon: de er magnetiske! De røde blomstene på jorden, som har samme kjemiske sammensetning, er ikke-magnetiske. Denne skarpe forskjellen i fysiske egenskaper forklares med det faktum at jernoksid - mineralet hematitt (fra det greske hematos - blod) med en blanding av limonitt (jernhydroksid) - fungerer som et "fargestoff" i jordrøde blomster, og mineralet maghemitt er hovedfargestoffet på Mars. Det er et rødt magnetisk jernoksid med strukturen til magnetisk mineralmagnetitt.
Hematitt og limonitt er vanlige jernmalmer på jorden, og maghemitt er sjelden blant terrestriske bergarter. Det dannes noen ganger under oksidasjon av magnetitt. Maghemitt er et ustabilt mineral; når det blir oppvarmet over 220 ° C, mister det sine magnetiske egenskaper og blir til hematitt.
Moderne industri produserer store mengder syntetisk maghemitt - magnetisk jernoksid. Den brukes for eksempel som lydbærer i båndopptakere. Den rødbrune fargen på båndet skyldes blandingen av det fineste pulveret av magnetisk jernoksid, som oppnås ved kalsinering av jernhydroksid (analog av mineral limonitt) til 800-1000 ° C. Dette magnetiske jernoksydet er stabilt og mister ikke sine magnetiske egenskaper når det kalsineres på nytt.
Maghemitt ble ansett som et sjeldent mineral på jorden til geologer oppdaget at territoriet til Yakutia bokstavelig talt var dekket av en enorm mengde magnetisk jernoksid. Denne uventede oppdagelsen ble gjort av vårt geologiske team da mange "falske avvik" ble avslørt mens vi lette etter diamantformede kimberlitrør. De var veldig lik kimberlitrør, men skilte seg i en økt konsentrasjon av magnetisk jernoksid. Det var en tung rødbrun sand som etter kalsinering forble magnetisk, som sin syntetiske motstykke. Jeg beskrev den som en ny mineralart og kalte den "stabil maghemitt." Men mange spørsmål dukket opp: hvorfor skiller det seg ut i egenskaper fra "vanlig" maghemitt, hvorfor det ser ut som syntetisk magnetisk jernoksid, hvorfor det er så mye av det i Yakutia,men ikke blant de mange røde blomstene fra gamle forekomster eller i jordens ekvatoriale belte?.. Betyr dette at en eller annen mektig strøm av energi en gang antente overflaten i det nordøstlige Sibir?
Jeg ser svaret i den oppsiktsvekkende oppdagelsen av et gigantisk meteorittkrater i bassenget til den sibiriske Popigai-elven. Popigai-kraterets diameter er 130 km, og i sør-øst er det også spor etter andre "stjernesår", også betydelige - titalls kilometer i diameter. Denne forferdelige katastrofen skjedde for rundt 35 millioner år siden. Kanskje definerte hun grensen til to geologiske epoker - Eocene og Oligocene, på grensen som arkeologer finner spor av en kraftig endring i livstypene.
Energien til den kosmiske innvirkningen var virkelig uhyrlig. Asteroidens diameter er 8-10 km, massen er omtrent tre billioner tonn, og hastigheten er 20-30 km / s. Det gjennomboret atmosfæren som en kule gjennom et ark papir. Støpenergien smeltet 4-5 tusen kubikkilometer med bergarter, og blandet sammen basalter, granitter, sedimentære bergarter. Innen en radius på flere tusen kilometer omkom alle levende ting, vannet i elver og innsjøer fordampet, og jordens overflate ble kalsinert av en kosmisk flamme.
Det faktum at temperaturen og trykket i øyeblikket av støt var uhyrlig, fremgår av de spesielle mineralene som nå finnes i klippene i Popigai-krateret. De kunne bare oppstå ved "jordiske" trykk på hundretusener av atmosfærer. Dette er tunge modifikasjoner av silisium - coesitt og stishovitt, samt en sekskantet modifisering av diamant - lonsdaleite. Popigai-krateret er verdens største diamantforekomst, men ikke kubisk, som i kimberlitrør, men sekskantet. Dessverre er kvaliteten på disse krystallene så lav at de ikke kan brukes selv i teknologien. Og til slutt, et resultat av kraftig gløding. Den rødfargede limonittskorpen som dukket opp på overflaten fikk en slik forbrenning at jernhydroksidene ble til et rødt magnetisk jernoksid - stabilt maghemitt.
Oppdagelsen i Yakutia av enorme mengder rødt magnetisk jernoksid er en nøkkel til å løse den magnetiske størrelsen på røde skorper på Mars. Tross alt er det mer enn hundre meteorittkratere på denne planeten, som hver er større enn Popigai, og de mindre er utallige.
Mars "ble hard" av meteorittbombardementet. Dessuten er mange kratere relativt unge. Siden overflaten på Mars er nesten fire ganger mindre enn jordens, er det tydelig at den har gjennomgått en kraftig kalsinering, en kosmisk forbrenning, der de jernholdige forvitringsskorpene ble magnetisert. Innholdet av maghemitt i jorda på Mars er 5-8 prosent. Den nåværende sjeldne atmosfæren på denne planeten kan også forklares med et asteroideangrep: gasser ved høye temperaturer ble til plasma og ble for alltid kastet ut i verdensrommet. Oksygenet i atmosfæren på Mars ser ut til å være relikt: det er en ubetydelig rest av oksygenet som ble generert av livet ødelagt av asteroider.
Den tredje satellitten til Mars?
Hvorfor angrep asteroider den røde planeten så voldsomt? Er det bare fordi det ligger nærmere "asteroidebeltet" - vraket til den mystiske planeten Phaethon, som kanskje en gang har eksistert i denne banen? Astronomer spekulerer i at satellittene til Mars Phobos og Deimos en gang ble fanget av planetens gravitasjonsfelt fra asteroidebeltet.
Phobos dreier seg om Mars i en ringformet bane i en avstand på bare 5920 km fra planetens overflate. I en marsdag (24 timer og 37 minutter) klarer han å fly rundt på planeten tre ganger. I følge noen beregninger er Phobos veldig nær den såkalte "Roche-grensen", det vil si den kritiske avstanden gravitasjonskreftene river satellitten fra hverandre. Phobos er formet som en potet. Lengden er 27 km, bredden er 19 km. Kollaps og fall av fragmenter av en slik gigantisk "potet" vil føre til forferdelige påvirkninger på Mars og en ny kalsinering av overflaten. Restene av atmosfæren vil selvfølgelig bli revet av og gå ut i rommet i form av en strøm av glødende plasma.
Tanken dukker opp at Mars tidligere har opplevd noe lignende. Det er mulig at han hadde minst en ledsager til. Det beste navnet på det ville være Thanatos - Døden. Thanatos gikk gjennom Roche-grensen foran Phobos, nå døende. Det kan godt være at det var disse ruskene som ødela alt livet på Mars. De slettet plantelivet fra overflaten av Mars, ødela den tette oksygenatmosfæren. I løpet av fallet ble Mars-rødskorpen magnetisert.
De neste par millioner årene var nok til at Mars ble en livløs ørken med frosne hav og elver dekket av rød magnetisk sand. Slike eller mindre katastrofer er slett ikke et mirakel i planetenes verden. Husker noen på jorden nå at på stedet for den gigantiske Sahara-ørkenen for bare 6 tusen år siden, rant høyvannselver, skogene raslet og livet var i full gang?..
Litteratur
Portnov A. M., Fedotkin A. F. Leirmineraler og maghemitt som en årsak til luftbårne geofysiske støyavvik. Leting og beskyttelse av mineralressurser. "Nedra" nr. 4, 1986.
Portnov A. M., Korovushkin V. V., Yakubovskaya N. Yu. Stabil maghemitt i Yakutias forvitrende skorpe. Dokl. USSR Academy of Sciences, vol. 295, 1987.
Portnov A. M. magnetiske røde blomster - en indikator på et asteroideangrep. Izvestiya VUZov. Geologiske serier. Nr. 6, 1998.
Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor A. PORTNOV
