При -50 °C остается жидким: антарктическое озеро раскрывает тайны жизни на Марсе

В сухих долинах Мак-Мердо, где царят суровые антарктические зимы, обычные водоемы замерзают до многометровой глубины. Однако озеро Дон-Жуан, крошечный водоем, расположенный между ними, продолжает удивлять своей устойчивостью к морозу, сохраняя жидкое состояние даже при температурах около -50 °C.

Секрет этого уникального свойства кроется в чрезвычайно высокой концентрации солей, которая превышает 40%. В отличие от морской воды, где преобладает хлорид натрия, в озере Дон-Жуан основную роль играет хлорид кальция. Этот химический элемент действует как мощный депрессор температуры замерзания, значительно снижая порог кристаллизации.

Благодаря хлориду кальция, вода в озере остается жидкой почти до -52 °C. Молекулы воды, плотно окруженные огромным количеством ионов, не могут образовать кристаллическую структуру. Таким образом, химия переместила привычную точку замерзания водоема с нуля градусов до отметки в минус пятьдесят два.

Хотя озеро Дон-Жуан считается стабильным явлением, его очертания постоянно меняются из-за непрерывного испарения и поступления новой воды. Ученые продолжают исследовать источники его питания, рассматривая как подземные течения, так и таяние снегов. Когда бассейн пополняется новой водой, он снова растворяет оставленные на дне соли, наследуя чрезвычайно низкую точку замерзания для следующего годового цикла.

Этот уникальный антарктический резервуар привлекает планетологов, поскольку его климатические условия максимально напоминают холодную, сухую и соленую поверхность Марса. Исследование этого природного феномена помогает лучше понять, могли ли на Красной планете существовать жидкие соленые водоемы, а также объяснить наличие древних соляных отложений на Марсе.

Долгое время существовал миф, что озеро Дон-Жуан имеет абсолютный иммунитет к замерзанию, однако это не так. Если температура окружающей среды опустится ниже -52 °C, этот густой химический раствор неизбежно превратится в лед и гидратированные минералы. Таким образом, водоем не нарушает базовых законов физики, а лишь демонстрирует уникальный баланс, что делает пятидесятиградусный мороз достаточно теплым для сохранения жидкого состояния.

Однако, несмотря на наличие жидкой воды, ученые предостерегают, что это не означает ее пригодности для жизни. Из-за экстремальной солености среда остается слишком агрессивной для большинства известных микроорганизмов, поскольку большое количество растворенной соли оставляет мало доступной влаги. Кроме того, перенасыщенные кальцием рассолы агрессивно разрушают уязвимые клеточные структуры любых живых организмов.

Исследование озера Дон-Жуан приобретает особое значение в контексте поиска воды и признаков жизни за пределами Земли. Его уникальные свойства являются ключом к пониманию экстремальных сред, где вода может сохраняться в жидком состоянии несмотря на низкие температуры, что важно для астробиологии. Об этом подробно пишет научное издание Space Daily.

Антарктида, где расположено озеро, остается единственным континентом без постоянного человеческого населения, за исключением исследовательских станций. Исторические версии, в частности предания народа маори о полинезийском мореплавателе Хуи Те Рангиоре, который мог достичь южных ледяных вод в VII веке, ставят под сомнение общепринятые взгляды на историю открытия этого континента.

Феномен озера Дон-Жуан продолжает захватывать воображение ученых, раскрывая неожиданные возможности существования жидких водоемов в экстремальных условиях. Его исследование прокладывает путь к лучшему пониманию других планет и, возможно, к открытию новых форм жизни, адаптированных к самым суровым средам.