Бор на Марсе
Научное открытие

Исследователи в декабре 2016 года объявили об открытии марсоходом Curiosity элемента бора в минеральных жилах на планете Марс. Ни одна другая миссия на Марс не находила бор. Однако бор был обнаружен в марсианских метеоритах, включая MIZ 09030 в 2013 году, MIL 09030, Nakhla , Lafayette и Chassigny . [1] [2] [3] [4] [5]

Для того, чтобы бор присутствовал в жилах, должна быть температура от 0 до 60 градусов по Цельсию и нейтральный или щелочной pH . Температура, pH и растворенные минералы грунтовых вод поддерживают пригодную для жизни среду. [6]

Более того, предполагается, что бор необходим для формирования жизни. Его присутствие стабилизирует сахарную рибозу, которая является ингредиентом РНК . [7] [8] [9] Рибоза быстро разложилась бы в воде без присутствия бора. [10] На Земле соединения бора могли быть необходимы для связывания органических соединений, которые были произведены без жизни, в РНК-подобные молекулы, которые использовались для самых первых форм жизни. [11]

Любопытстворасследования

  • Модель участка молекулы РНК. Цветные шарики представляют различные атомы, а названия — названия соединений, из которых состоит цепь. Левая сторона цепи содержит рибозный сахар, для образования которого может потребоваться бор.
    Модель участка молекулы РНК. Цветные шарики представляют различные атомы, а названия — названия соединений, из которых состоит цепь. Левая сторона цепи содержит рибозный сахар, для образования которого может потребоваться бор.
  • Химическая схема части РНК. Рибозные сахара соединены фосфатными группами. Показано одно основание.
    Химическая схема части РНК. Рибозные сахара соединены фосфатными группами. Показано одно основание.

Первоначальные измерения показывают, что жилы кратера Гейла содержат от 10 до 100 частей на миллион бора. Одним из возможных объяснений наличия боратов в жилах является то, что озеро Гейл испарилось, отложив эвапориты , включая бораты. Позже кратер Гейла был частично погребен, а затем превратился в скалу. В скале образовались трещины, и вода протекала через отложения, частично растворяя их. Этот богатый минералами раствор перемещался по трещинам и образовывал жилы, состоящие из боратов и сульфатов в качестве жил.

Команда обнаружила доказательства наличия бора в 43 жилах сульфата кальция в кратере Гейла. Жилы были обнаружены в заливе Йеллоунайф, озерном аргиллите Мюррея и в песчаниках Стимсона на дне 5-километровой горы Шарп в центре кратера Гейла. Бор был обнаружен только в жилах, но он также мог присутствовать в окружающей коренной породе. Железо в коренной породе не позволяет инструменту ChemCam обнаружить бор.

Бор был идентифицирован лазерным инструментом Chemistry and Camera (ChemCam) марсохода, который был разработан в Лос-Аламосской национальной лаборатории. [12] Гематит , глинистые минералы и бор обнаружены в большем количестве в слоях, расположенных выше по склону кратера Гейла, по сравнению с нижними, более старыми слоями. [13]

Ученые разработали две гипотезы происхождения бора в жилах.

В гипотезе A: (1) Бор растворился в озере Гейл и стал частью глины на дне. В конечном итоге это стало горной породой, называемой «формацией Мюррея». (2) Затем озеро высохло, и коренная порода растрескалась. (3) Позже грунтовые воды взаимодействовали с глиной и выделяли бор в грунтовые воды. (4) Затем отложился бор и сульфат кальция. [14]

В гипотезе B: (1) Бор оставался в растворе. (2) Но когда озеро высыхало, образовывался слой борсодержащих солей и других типов солей. Кроме того, коренная порода трескалась. (3) позже грунтовые воды растворяли соли и перемещали их вниз в более старые слои, которые исследовал марсоход Инструмент ChemCam. (4) Грунтовые воды откладывали соли с сульфатом кальция, который составляет основную часть этих жил. [15]

Статья, описывающая подробности этого открытия бора на Марсе, была опубликована в сентябре 2017 года. Авторы полагают, что есть больше доказательств того, что гипотеза B более вероятна. [16] [17] [18]

  • Диаграмма, показывающая два возможных пути отложения бора в жилах кратера Гейла.
    Диаграмма, показывающая два возможных пути отложения бора в жилах кратера Гейла.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Стивенсон, Джеймс Д.; Холлис, Лидия Дж.; Нагашима, Казухидэ; Фриланд, Стивен Дж. (2013). «Обогащение бором марсианской глины». PLOS ONE . 8 (6): e64624. Bibcode : 2013PLoSO...864624S. doi : 10.1371/journal.pone.0064624 . PMC  3675118. PMID  23762242 .
  2. ^ Спивак-Бирндорф, Л., М. Вадхва и Л. Б. Уильямс. 2008. Изотопный состав бора в Нахла-иддингсите, доклад, представленный на 39-й конференции по науке о Луне и планетах, Лиг-Сити, Техас, Реферат 1904.
  3. ^ Спивак-Бирндорф, Л., М. Вадхва и Л. Б. Уильямс. 2008. Изотопный состав бора в магматических минералах и вторичных продуктах изменения в докладе Nakhla, представленном на конференции Ground Truth from Mars: Science Payoff from a Sample Mission, Альбукерке, Нью-Мексико, Реферат 4050.
  4. ^ Спивак-Бирндорф, Л., М. Вадхва и Л. Б. Уильямс. 2008. Изотопы бора в накхлитах: значение для корковых жидкостей на Марсе, доклад, представленный в Гольдшмидте, Ванкувер, Канада.
  5. ^ Лоддерс, К. (1998). «Обзор состава цельных пород метеоритов SNC». Приложение к «Метеоритика и планетарная наука» . 33 : 183. Библиографический код : 1998M&PSA..33..183L.
  6. ^ «Первое обнаружение бора на поверхности Марса — SpaceRef».
  7. ^ Фурукава, Ёсихиро; Хориучи, Мана; Какегава, Такеши (2013). «Избирательная стабилизация рибозы боратом». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 43 (4–5): 353–361. Bibcode :2013OLEB...43..353F. doi :10.1007/s11084-013-9350-5. PMID  24352855. S2CID  8766683.
  8. ^ Lambert, JB; Gurusamy-Thangavelu, SA; Ma, K. (2010). «Реакция формозы, опосредованная силикатом: синтез силикатов сахара снизу вверх». Science . 327 (5968): 984–986. Bibcode :2010Sci...327..984L. doi :10.1126/science.1182669. PMID  20167782. S2CID  44879197.
  9. ^ Стивенсон, Джеймс Д.; Холлис, Лидия Дж.; Нагашима, Казухидэ; Фриланд, Стивен Дж. (2013). «Обогащение бором марсианской глины». PLOS ONE . 8 (6): e64624. Bibcode : 2013PLoSO...864624S. doi : 10.1371/journal.pone.0064624 . PMC 3675118. PMID  23762242 . 
  10. ^ Larralde, R.; Robertson, MP; Miller, SL (1995). «Скорости разложения рибозы и других сахаров: значение для химической эволюции». Труды Национальной академии наук . 92 (18 ) : 8158–8160. Bibcode : 1995PNAS...92.8158L. doi : 10.1073/pnas.92.18.8158 . PMC 41115. PMID  7667262. 
  11. ^ Scorei, Romulus (2012). «Является ли бор пребиотическим элементом? Мини-обзор важнейшего значения бора для появления жизни на Земле». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 42 (1): 3–17. Bibcode :2012OLEB...42....3S. doi :10.1007/s11084-012-9269-2. PMID  22528885. S2CID  17157784.
  12. ^ «Первое обнаружение бора на поверхности Марса — SpaceRef».
  13. ^ "Марсианское рагу из каменных ингредиентов рассматривается как плюс для обитаемости". Лаборатория реактивного движения .
  14. ^ P21D-04: Первые наблюдения бора на Марсе и их значение для геохимии кратера Гейла. Аннотация. Осенняя встреча AGU в Сан-Франциско, 12–16 декабря 2016 г.
  15. ^ "Космические изображения". Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 2016-12-19.
  16. ^ Гасда, Патрик Дж.; Холдеман, Итан Б.; Винс, Роджер К.; Рэпин, Уильям; Бристоу, Томас Ф.; Бриджес, Джон К.; Швенцер, Сюзанна П.; Кларк, Бентон; Херкенхофф, Кеннет; Фриденванг, Йенс; Ланца, Нина Л.; Морис, Сильвестр; Клегг, Сэмюэл; Делапп, Доротея М.; Сэнфорд, Вероника Л.; Бодин, Мадлен Р.; Макинрой, Ронда (2017). «Обнаружение бора на месте с помощью Chem Cam на Марсе». Письма о геофизических исследованиях . 44 (17): 8739–8748. Бибкод : 2017GeoRL..44.8739G. дои : 10.1002/2017GL074480 . hdl : 2381/41995 .
  17. ^ «Обнаружение бора на Марсе добавляет доказательств в пользу его обитаемости: соединения бора играют роль в стабилизации сахаров, необходимых для создания РНК, ключа к жизни».
  18. ^ Гасда, Патрик Дж.; Холдеман, Итан Б.; Винс, Роджер К.; Рэпин, Уильям; Бристоу, Томас Ф.; Бриджес, Джон К.; Швенцер, Сюзанна П.; Кларк, Бентон; Херкенхофф, Кеннет; Фриденванг, Йенс; Ланца, Нина Л.; Морис, Сильвестр; Клегг, Сэмюэл; Делапп, Доротея М.; Сэнфорд, Вероника Л.; Бодин, Мадлен Р.; Макинрой, Ронда (2017). «Обнаружение бора на месте с помощью Chem Cam на Марсе». Письма о геофизических исследованиях . 44 (17): 8739–8748. Бибкод : 2017GeoRL..44.8739G. дои : 10.1002/2017GL074480 . hdl : 2381/41995 .
  • Бор обнаружен в древних обитаемых грунтовых водах Марса
  • Стивен Беннер - Жизнь зародилась на Марсе? - 19-й ежегодный съезд Международного Марсианского общества
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Бор_на_Марсе&oldid=1227402210"