На Марсе в прошлом было очень много кислорода.

Об этом говорят наблюдения, сделанные при помощи прибора ChemCam, который стоит на вездеходе Curiosity. Открытие окисей марганца на марсианской поверхности говорит нам о том, что Красная планета более землеподобна, чем считалось ранее. Новое исследование показывает, что Curiosity наблюдал сильное окисление марганца, что говорит о высокой концентрации кислорода, когда-то существовавшего на соседней планете.

Это обнаружение большего количества кислорода в ранней атмосфере Марса можно добавить к другим результатам Curiosity, например, присутствие на планете водоемов, что позволяет говорить о невероятной схожести в прошлом Красной планеты с нашей, и что там, возможно, когда-то существовали идеальные условия для развития жизни.

Единственный путь на Земле получения окиси марганца – влияние атмосферного кислорода, образовавшегося из-за деятельности микроорганизмов. Отсюда возникает вопрос: как происходило окисление в той древней обстановке. Микроорганизмы кажутся не сильно правдоподобным объяснением, но похоже есть другой сценарий.

Породы с высокой окисью найдены в минералах в песчаниках региона Kimberley в кратере Gale, который Curiosity изучает на протяжении четырех лет. Прибор ChemCam исследовал породы и получил их химический состав. За четыре года ChemCam проанализировал почти 1500 образцов горных пород и грунта.

«Эти породы с высоким окислением не могут образоваться без большого количества жидкой воды и соответствующих атмосферных условий. Если говорить о Земле, у нас было много воды, но никаких следов окиси марганца не было найдено, до того момента, когда уровень кислорода в нашей атмосфере не повысился вследствие деятельности фотосинтезирующих микроорганизмов.

В геологической летописи Земли – появление окисей марганца – важная точка, за которой начались большие изменения в составе нашей атмосферы, начиная с низких уровней до обогащенной кислородом, которую мы видим сегодня.

Присутствие таких же отличительных признаков на Марсе предполагает, что нечто подобное произошло там. Если это так, как сформировалась обогащенная кислородом окружающая среда? Наиболее жизнеспособным объяснением можно считать распад воды, после потери планетой магнитного поля.

Когда-то, в ее ранней истории, жидкая вода на поверхности присутствовала в огромном изобилии. Но без защитного магнитного поля, чтобы экранировать поверхность от ионизирующей радиации, молекулы воды стали расщепляться на водород и кислород.

Вследствие слабой гравитации Марс не смог удерживать легкие водородные атомы, в то же время более тяжелые кислородные оставались в атмосфере. Большая их часть вошла в горные породы, что привело к появлению красной пыли, которая покрывает поверхность сегодня.

Но известное красное железнооксидное покрытие Марса требуют мягкой окислительной среды, в то время как окиси марганца требуют очень сильной. Это позволяет предположить, что в далеком прошлом в марсианской атмосфере присутствовало намного больше кислорода, чем предполагалось ранее.

«Трудно подтвердить, действительно ли такой сценарий характерен для марсианской атмосферы. Но важно обратить внимание, что эта идея отходит от стандартных объяснений, почему планетарные атмосферы становятся кислородсодержащими».

До сих пор наличие больших уровней кислорода считается признаком существования жизни. Поэтому в следующий раз ученые хотят проанализировать земные образцы окисей марганца и лучше понять характерные черты для обоих сценариев, и особенно изучить тот, который связан с деятельностью микроорганизмов. Эти знания позволят точно понять происхождение окисей на Марсе.

Это не единственный регион, где в изобилии найдены окиси марганца. Вездеход Opportunity также недавно обнаружил аналогичные места, за тысячи километров от Curiosity. Поэтому можно предположить, что условия необходимые для их формирования присутствовали далеко за границами кратера Gale…