Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

20.01.2022
19:58

Впервые зафиксировано вторжение дной звезды в систему другой

20.01.2022
19:51

Астрономы нали гигантские облака газа, подсвеченные активным ядром галактик

20.01.2022
19:30

Впервые найдена черная дыра, которая создат звезды, а не поглощает их

20.01.2022
19:19

В наблюдаемой Вселенной существует около 40 квинтиллионов чёрных дыр

20.01.2022
19:15

Российский «Млечный путь» отследит в космосе объекты от пяти сантиметров

20.01.2022
19:08

Первый археологический эксперимент в космосе

20.01.2022
19:03

Активное ядро галактики NGC 2992 раскрывает свои тайны

20.01.2022
17:07

Древний Марс мог быть влажным, но холодным три миллиарда лет назад

20.01.2022
16:14

Обнаружены признаки наличия подповерхностного океана на небольшом спутнике Сатурна

20.01.2022
15:45

«Радиоастрон» подтвердил наличие двойной системы сверхмассивных черных дыр в блазаре OJ287

20.01.2022
15:37

Астрономы создали самую крупную трехмерную карту распределения галактик во Вселенной

20.01.2022
14:40

В Германии запущен первый европейский квантовыйкомпьютер с более чем 5 тысячами кубитов

19.01.2022
20:25

Органика из марсианского метеорита оказалась не биологической

19.01.2022
20:14

В марсианском углероде нашли экстремальный отрицательный изотопный сдвиг

    Поверхность педимента Гринхью. Здесь была отобрана одна из проб с необычно большой отрицательной изотопной аномалией углерода. Мозаичное изображение, построенное из снимков, полученных камерой MastCam марсохода «Кьюриосити»

    Марсоход «Кьюриосити» обнаружил в метане, выделенном из проб осадочных пород кратера Гейл, высокую изменчивость изотопного состава углерода. При этом большинство измерений указывают на резко пониженное содержание углерода-13, особенно по отношению к современной марсианской атмосфере. В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, авторы исследования предложили три возможных причины возникавших в прошлом крупных отрицательных аномалий изотопной сигнатуры углерода. Это фотолиз биогенного метана, фотохимическое восстановление атмосферной углекислоты и выпадение космической пыли при прохождении Солнечной системы через гигантское молекулярное облако.

    Изотопный анализ позволяет реконструировать записанную в отложениях осадочных пород историю геохимических процессов на планете, в частности, судить об источниках органических соединений, таких как метан. Поэтому степень фракционирования стабильных изотопов углерода служит важным показателем того, как протекает глобальный углеродный цикл и какие факторы оказывают на него влияние. Изотопную сигнатуру, или подпись, изучаемого образца выражают через отношение содержания изотопов (для углерода — 13C/12C), а аномалии изотопного состава — с помощью величины δ13C, которая определяется как отношение разности между сигнатурами образца и эталона к сигнатуре эталона, исчисляемое в промилле. Аналогично вычисляются величины сдвигов изотопного состава для кислорода, азота, серы и других элементов.

    Фракционирование обусловлено различиями в энергии молекул, включающих разные изотопы. Оно может быть результатом множества процессов: испарения, растворения, диффузии, термического разложения при метаморфизме, изотопного обмена (для углерода — в карбонатной системе морской воды, для серы — между сульфидными фазами). Важнейший фактор фракционирования — метаболизм живых организмов (фото- и метанотрофов, сульфатредукторов), избирательно усваивающих легкий 12C, и захоронение мертвой органики. Углерод биогенного метана весьма существенно «облегчен» и обладает самой высокой степенью фракционирования — около -60 промилле.

    Однако разделение изотопов происходит не только на Земле. Замечательную возможность изучить этот процесс в условиях Марса предоставляет кратер Гейл, внутри которого в рамках исследовательской миссии NASA «Марсианская научная лаборатория» (MSL) с 2012 года ведет работу марсоход «Кьюриосити». Он подтвердил, что в гесперийском периоде, около 3,6 миллиарда лет назад, кратер заполняла вода, показал, что не только стоячее озеро, но и водные потоки участвовали в формировании осадочных пород, подробно исследовал их стратиграфию и химический состав, обнаружив в них серу, хлор и органику.

    Группа исследователей из США во главе с Кристофером Хаусом (Christopher H. House) провела с помощью инструментов «Кьюриосити» исследование изотопного состава углерода в осадочных отложениях различных формаций внутри кратера Гейл. Всего было проанализировано 24 образца. Пять из них — это озерно-аллювиальные аргиллиты, отобранные марсоходом из скважин на участке Камберленд в заливе Йеллоунайф; они относятся к группе формаций Брэдбери, подстилающей отложения горы Шарп (Эолида). Еще 15 образцов принадлежат к вышележащей группе Маунт-Шарп, в которой аргиллитовые отложения переслаиваются песчаниками. Три пробы происходят из несогласно перекрывающей ее эоловой формации Стимсон, образованной древними дюнами, и еще один образец представляет собой пробу песка, которую «Кьюриосити» добыл в современных дюнах Багнольд у подножия горы Шарп.

    Геологический контекст образцов, включенных в исследование: (B) Мозаика «Мори Ферт» (Moray Firth), на которой виден участок педимента Гринхью рядом с местом забора проб Эдинбург. Построена из снимков, полученных камерой MastCam Сол 2685 (24 февраля 2020 года); (C) Скважина на участке Хаттон в формации Мюррей; (D) Скважина в сером аргиллите формации Мюррей на участке Хайфилд; (E), Дюна Намиб (дюнное поле Багнольд), где был взят образец современного песка; (F) Район залива Йеллоунайф, где находится участок Камберленд со скважинами для забора проб пород группы Брэдбери

    После отбора каждая проба отправлялась на аналитический приборный комплекс SAM (Sample Analisis at Mars). Образцы были подвергнуты пиролизу (термическому разложению в бескислородной среде). Затем с помощью масс-спектрометра определен химический состав выделившейся летучей фазы, в которой исследователей прежде всего интересовал метан. Используя настраиваемый лазерный спектрометр, измерили изотопный состав содержащегося в нем углерода. Апостериорная вероятность присутствия восстановленной серы в пробах вычислялась байесовским методом на основе сравнения наблюдаемой эмиссии серосодержащих газов с лабораторными данными, полученными на Земле. Ее аномалии δ34S были рассчитаны по содержанию в диоксиде серы.

    Анализ показал, что относительное содержание устойчивых изотопов углерода в марсианском пиролизном метане (это не тот метан, который выделяется в атмосферу естественным образом) меняется в весьма широких пределах: от -137 ± 8 до +22 ± 10 промилле. В десяти образцах ученые обнаружили очень большие отрицательные аномалии со значением δ13C ниже -70 промилле. Углерод в них оказался чрезвычайно обеднен более тяжелым изотопом 13C, в особенности по сравнению с атмосферой Марса, которая отличается высокой положительной аномалией (около +46 промилле). Несмотря на то, что образцы происходят из различных фаций, они нередко демонстрируют сравнительно близкие значения аномалий. Так, у пробы CB1 из аргиллитов Йеллоунайф величина δ13C составляет -133 промилле, а у пробы EB из песчаников, перекрывающих формацию Мюррей на горе Шарп, она достигает -137 промилле. Положительных аномалий оказалось всего две, и они происходят из разных пачек формации Мюррей.

    Лабораторными экспериментами было показано, что фракционирование, вызванное пиролизом, зависит от состава углеродсодержащего соединения. Самые большие отрицательные аномалии — до -33 промилле — возникали при пиролизе угарного газа, муравьиной кислоты и углекислоты неорганического происхождения до метана.

    Хаус с коллегами предположили, что все образцы с наиболее низким содержанием углерода-13 независимо от происхождения связаны с палеоповерхностью, где отложения размывались водой и контактировали с атмосферой. Не исключено, что она обогащалась тяжелым изотопом именно тогда, когда происходила эрозия этих палеоповерхностей. Примечательно, что восемь из десяти самых низких значений δ13C обнаружились у образцов с отрицательными расчетными величинами аномалий серы. В ходе предшествовавшего измерениям пиролиза обедненный тяжелым изотопом 34S диоксид серы образовывался при температуре от 500 до 600 градусов. Это косвенно указывает на то, что в пробах до термической обработки присутствовали сульфиды — производные сероводорода, который мог быть продуктом метаболизма сульфатредукторов.

    Авторы исследования отмечают, что необычно большие отрицательные изотопные аномалии не находят объяснения в рамках механизмов фракционирования, действующих на Земле. Например, сомнительно, чтобы столь серьезный изотопный сдвиг произошел в результате деятельности организмов, окисляющих абиогенный метан: она обеспечивает аномалию лишь около -30 промилле. Если же метанотрофный цикл действовал на Марсе многократно, он должен был оставить определенные следы в составе и текстуре осадочных пород, — однако пока они не найдены. Очевидно, на Марсе значимую роль играли другие процессы, и ученые рассматривают несколько вариантов.

    Первый из них — осаждение на поверхности планеты межзвездной пыли. Приблизительно с интервалом в 100 миллионов лет Солнечная система проходит через гигантские молекулярные облака. В составе их вещества около одного процента занимает пыль, в том числе и углеродистые частицы. Они должны содержать крайне мало углерода-13. Об этом можно судить по составу метеорита Альенде — углистого хондрита, в котором досолнечные зерна отличаются экстремальной аномалией -260 промилле.

    Второй возможный фактор — абиотическое (вероятнее всего, фотохимическое) восстановление диоксида углерода на древней поверхности. При действии сульфидных катализаторов оно, по теоретическим оценкам, способно довести изотопную аномалию углерода до -50 промилле. Однако этот результат еще не проверен экспериментально, поэтому сбрасывать со счетов восстановительные процессы пока рано.

    И, наконец, третье объяснение тоже связано с воздействием солнечной радиации — это фотолиз метана или угарного газа и диоксида серы. Этот процесс протекает наиболее эффективно при значительной эмиссии метана в атмосферу (один из таких выбросов «Кьюриосити» прямо зарегистрировал в 2019 году), но обусловленные им аномалии не превышают -15 промилле. Однако совмес тно с абиотическим восстановлением и в случае, если исходный отрицательный изотопный сдвиг углекислоты и метана был достаточно велик (например, при микробном метаногенезе), результирующее значение δ13C уже окажется достаточно низким.

    Безусловно, до определенных выводов относительно причин столь значительной степени разделения изотопов углерода в породах кратера Гейл пока еще очень далеко. Отмечая это, Хаус и его коллеги связывают надежды на уточнение сценария фракционирования со сбором дополнительных данных. Вскоре «Кьюриосити» повторно пересечет на северном склоне горы Шарпа педимент (относительно ровный участок с малым наклоном) Гринхью — интереснейший район, который сформировался в эпоху изменения режима осадконакопления. Здесь марсоход снова займется отбором проб.

    По информации https://nplus1.ru/news/2022/01/17/martian-carbon-13

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

18.01.2022
18:09

В Китае создали «искусственную Луну» для экспериентов с гравитацией

18.01.2022
17:55

«Хаббл» наблюдает спокойную галактик с бурным прошлым

18.01.2022
17:51

Сжатие железа в ядрах экзопланет класса суперземель и формирование магнитосферы

18.01.2022
17:46

Наблюдения двойной системы в гамма-диапазоне раскрывают природу компактной компоненты

18.01.2022
17:42

Катящиеся камни на Марс

18.01.2022
17:36

«Хаббл» рассмотрел древнее шаровое скопление звезд и его множественные звездные популяции

<< 101|102|103|104|105|106|107|108|109|110 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList