Ученые рассказали как "пылевые дьяволы" влияют на появление перхлоратов на Марсе

Изучая геохимию Марса, аппараты Phoenix Mars Lander и Curiosity обнаружили одну интересную особенность: высокую концентрацию таких соединений как перхлораты – соли хлорной кислоты (HClO4). Это вещества взрывоопасные и токсичные, губительные не только для животных, но и для растений. Правда, как многие яды, они находят применение в медицине. Ещё их используют в качестве окислителя для ракетного топлива. При нагревании перхлоратов происходит химическая реакция с выделением свободного кислорода.

Они возникают в ходе фотохимической реакции - такой реакции, которая происходит под воздействием электромагнитных волн, в частности света. Как правило, для возникновения солей хлорной кислоты требуется очень интенсивное воздействие солнечных лучей. На земной поверхности перхлораты находят в местах, получающих уникально большую дозу солнечной радиации, например, в некоторых районах пустыни Атакама или в сухих долинах Антарктиды.

Но Марс находится дальше от Солнца и солнечной радиации он получает гораздо меньше чем Земля. Тем не менее, анализы показали, что содержание перхлоратов в марсианском грунте достигает 0,5 – 1 %. Это очень солидная цифра, по оценкам в миллионы раз большая, чем можно было ожидать. К тому же Phoenix работал в районе полюса, а Curiosity недалеко от экватора. То есть, вещество распространено по планете очень широко. Учёные высказали мысль, что нужную реакцию может стимулировать электрический разряд, например удар молнии, но ведь на Красной планете не бывает гроз. Или всё-таки бывают?

Для привычных нам гроз с молниями марсианская атмосфера недостаточно плотна, но это не значит, что там вовсе отсутствуют электрические атмосферные явления. Когда астрономы сообщают, что на Марсе плохая погода, они обычно имеют в виду пыльные бури, которые накрывают огромные площади и причиняют много неприятностей марсоходам. Во время этих бурь рождаются мощные вихри, так называемые пылевые дьяволы. Сотрудники университета Вашингтона в Сент-Луисе ( руководитель научной группы Алиан Ван) предположили, что в глубине этих вихрей, благодаря трению частиц пыли друг о друга, возникают приповерхностные электрические поля. Это не молнии, а другой тип разряда, свечение при этом совсем не такое яркое, но длиться может гораздо дольше. Именно пылевые дьяволы ответственны за синтез перхлоратов, отравляющих марсианские пески.

Учёные опубликовали результаты исследования, в котором задались целью проверить гипотезу. Для этого условия, близкие к марсианским, воссоздали на Земле в специальной камере. Заполнили её "марсианским" воздухом (95% углекислого газа, 4% - азот и аргон, 1% - свободный кислород и водяной пар), добавили поваренной соли (NaCl), установили соответствующее давление и температуру и организовали электрические разряды нужных параметров. В результате были получены соединения NaClO3 и NaClO4. Таким образом, в пользу выдвинутой гипотезы появилось сильное свидетельство. Алиен Ван надеется, что в дальнейшем удастся получить и другие подтверждение. Например, если Curiosity сможет сфотографировать пылевых дьяволов в вечернее время, на снимках вероятно будет заметно свечение.

Как уже отмечалось, перхлораты губительны для большинства известных нам форм жизни, но нельзя сказать, что они несовместимы с жизнью вообще. На Земле существуют микроорганизмы, которые не только уживаются с этими опасными соединениями, но даже используют их как источник энергии.