Физики выяснили, как высокоэнергетическое излучение влияет на перхлораты — соли хлорной кислоты, широко распространённые на Марсе и спутнике Юпитера Европе. Эти соединения важны в контексте поиска внеземной жизни: они могут как разрушать органические соединения, так и служить источником энергии для микроорганизмов.
Учёные из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН, Института космических исследований РАН, МГУ и СПбПУ впервые смоделировали условия, максимально приближенные к внеземным. Они охладили образцы до -140 °C и облучили их пучком электронов в вакуумной камере, имитируя воздействие радиации на марсианский грунт. В ходе эксперимента было изучено несколько типов соединений: чистый перхлорат натрия, его водный раствор, сухая смесь с кварцевым песком и смесь песка с раствором соли.
Оказалось, что скорость разрушения перхлоратов напрямую зависит от окружающей среды. В сухих смесях с кварцевым песком они распадались быстрее всего (до 30 % вещества), образуя опасные для органических молекул оксиды. В присутствии воды радиационное разложение замедлялось, что повышало шансы на сохранение биомаркеров в увлажнённых и ледяных областях планет.
Расчёты показали, что на глубине около метра в марсианском грунте перхлораты могут сохраняться сотни миллионов лет, тогда как на поверхности Европы они исчезают за несколько десятилетий. Это позволяет точнее определять зоны для поиска следов жизни, так как даже небольшие различия в содержании воды или минералов критически влияют на химический состав небесных тел.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в статье Perchlorate radiolysis in silicate matrices and ice on Mars and Europа (A.Y. Merkulova, V.S. Cheptsov, A.K. Pavlov et al.).
Фото: © Владимир Чепцов, @rasofficial
Источник: Российская академия наук