Марсианский ровер НАСА Curiosity обнаружил свидетельства того, что процессы, протекающие в материале поверхности Марса, приводят к выделению в атмосферу планеты тяжелых изотопов благородных газов.
Эти находки были сделаны при помощи набора инструментов Sample Analysis at Mars, или SAM, при изучении газов ксенона и криптона, находящихся в атмосфере Красной планеты. Эти два газа используются учеными, в частности, для отслеживания эволюции и эрозии марсианской атмосферы.
Особый интерес для исследователей представляют соотношения между определенными изотопами ксенона и криптона.
Научная команда инструмента SAM недавно запустила серию пионерских экспериментов, целью которых является измерение содержаний всех изотопов ксенона и криптона в марсианской атмосфере.
Сравнив результаты своих новейших измерений содержаний изотопов ксенона и криптона с результатами ранних измерений, проведенных аппаратами миссии НАСА «Викинг», работавшими на поверхности Красной планеты ещё в 70-е гг. минувшего столетия, команда исследователей во главе с Памелой Конрад, заместителем руководителя проекта SAM из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США, обнаружила тонкие различия между этими двумя результатами измерений.
Для объяснения изменения этих соотношений между изотопами инертных газов команда Конрад предложила процесс, основным этапом которого является захват нейтронов, протекающий в веществе поверхности Марса.
В этом процессе ядра атомов бария теряют нейтроны, которые затем захватываются ядрами атомов ксенона, что приводит к формированию изотопов ксенона-124 и ксенона-126.
Аналогично протекает процесс формирования изотопов криптона-80 и криптона-82, которые образуются в результате захвата ядрами криптона нейтронов, потерянных ядрами атомов брома.
Эти изотопы благородных газов могли попасть из коры планеты в её атмосферу в результате космических столкновений или выделения газа из реголита, то есть смеси из грунта и обломков горных пород, покрывающего поверхность планеты, считают авторы работы.