На древнем Марсе атмосферный формальдегид попадал на поверхность вместе с осадками. Климатическая модель показала, что 3,8–3,6 млрд лет назад некоторые районы планеты получали в десять раз больше H₂CO, чем среднее значение по Марсу.
Формальдегид интересует исследователей как промежуточное сырьё для более сложной органической химии. Растворённый в воде, он вступает в формозную реакцию, из которой образуются сахара. Дальнейшие химические превращения ведут к другим органическим молекулам, необходимым для живых систем.
Авторы работы построили модель тёплого и влажного древнего Марса, связав атмосферную химию с температурой, циркуляцией воздуха, водяным паром и ультрафиолетовым излучением. Расчёты показали роль воды в двух процессах: сначала солнечный ультрафиолет расщепляет молекулы воды в атмосфере и высвобождает активный водород, участвующий в образовании формальдегида; затем дождь захватывает H₂CO из воздуха и переносит его на поверхность.
Особенно много формальдегида выпадало в горных областях Фарсида и Элизия. Влажный воздух поднимался по склонам, охлаждался и давал обильные осадки. В этих районах концентрация атмосферного H₂CO оказывалась примерно в десять раз выше среднемарсианской.
В замкнутых водоёмах химическое сырьё могло дополнительно концентрироваться при испарении воды. Для предбиологической химии концентрация вещества имеет значение: молекулы легче вступают в реакции, когда они не разбавлены огромным объёмом воды.
Расчёты добавляют возможный источник к уже известной органической химии древнего Марса. Марсоходы находили в древних породах органические молекулы, однако сам факт наличия углеродсодержащих соединений не указывает на биологическое происхождение. Органика может возникать через химические процессы без участия организмов, и новая модель показывает один из путей, по которому сложная химия развивалась на раннем Марсе.
Модель не предполагает, что формальдегид сохранился в этих районах до наших дней. За миллиарды лет поверхность Марса подвергалась излучению, окислению и геологическим изменениям. Исследователи рассчитали объём вещества, выпадавшего в древности, а не количество H₂CO, обнаруживаемое сейчас.
Карта предполагаемого выпадения формальдегида позволит сопоставить расчёты с данными марсоходов и составом древних пород. Если связь между районами интенсивного выпадения H₂CO и богатством продуктов органической химии подтвердится, карта поможет выбирать участки для поиска сохранившихся следов химических процессов, предшествовавших возможному появлению жизни.
