Starożytne cząsteczki organiczne odkryte na Marsie
Należący do NASA łazik marsjański Curiosity znalazł nowe dowody zachowane w skałach na Marsie oraz w marsjańskiej atmosferze, które sugerują, że dawno temu na planecie utrzymywało się życie. Choć odkrycia te niekoniecznie świadczą o istnieniu życia, są dobrym znakiem dla przyszłych misji eksplorujących powierzchnię planety i podpowierzchnię.
Nowe odkrycie cząsteczek organicznych liczących 3 miliardy w skałach osadowych w pobliżu powierzchni, a także sezonowe wahania poziomu metanu w atmosferze zostało opisane w dwóch artykułach opublikowanych 8 czerwca 2018 roku w czasopiśmie „Science”.
Cząsteczki organiczne zawierają węgiel i wodór, a także mogą zawierać tlen, azot i inne pierwiastki. Chociaż zwykle są one związane z życiem, cząsteczki organiczne mogą być również wytwarzane za pomocą procesów niebiologicznych i niekoniecznie są wskaźnikami życia.
– Dzięki tym nowym odkryciom Mars mówi nam, abyśmy pozostali na tym kursie i poszukiwali dowodów życia – powiedział Thomas Zurbuchen, administrator z Dyrekcji Misji Naukowych w NASA. – Jestem przekonany, że nasze bieżące i zaplanowane misje ujawnią jeszcze więcej zapierających dech w piersiach odkryć na Czerwonej Planecie.
– Łazik nie ustalił źródła cząsteczek organicznych – powiedziała Jen Eigenbrode z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland, która jest głównym autorem jednego z dwóch nowych artykułów opublikowanych w „Science”. – Niezależnie od tego, czy przechowuje on zapis starożytnego życia, był pokarmem do życia, czy istniał w nieobecności życia, materia organiczna w materiałach marsjańskich zawiera chemiczny klucz do planetarnych warunków i procesów.
Chociaż powierzchnia Marsa jest dzisiaj niegościnna, istnieją wyraźne dowody na to, że w odległej przeszłości marsjański klimat umożliwiał istnienie na powierzchni planety wody w stanie ciekłym – a więc niezbędnego składnika do życia. Dane z Curiosity pokazują, że miliardy lat temu jezioro wodne w kraterze Gale zawierało wszystkie składniki niezbędne do życia, w tym chemiczne budulce i źródła energii. Krater Gale powstał podczas uderzenia meteorytu w Marsa w jego wczesnej historii około 3,5 do 3,8 miliarda lat temu. W jego wnętrzu znajduje się góra Aeolis Mons wznosząca się ponad brzeg krateru. Ponieważ warstwowa struktura tej wysokiej na 5,5 km góry wskazuje, że może zawierać długą sekwencję osadów zachowujących geologiczną historię Marsa, krater ten został wybrany jako cel lądowania łazika Curiosity. Lądowanie nastąpiło 6 sierpnia 2012 roku.
– Powierzchnia Marsa jest narażona na promieniowanie z kosmosu. Zarówno promieniowanie, jak i wiele związków chemicznych rozkładają materię organiczną – mówi Eigenbrode. – Znalezienie starożytnych cząsteczek organicznych w pięciu centymetrach skały, która osadziła się, gdy Mars mógł nadawać się do zamieszkania, dobrze wróży nam, że możemy dowiedzieć się więcej o historii cząsteczek organicznych na Marsie podczas przyszłych misji, których celem będzie głębsze badanie podpowierzchni planety.
Sezonowe uwalnianie metanu
W drugim artykule naukowcy opisują odkrycie sezonowych zmian metanu w marsjańskiej atmosferze, które zaobserwowano w ciągu prawie trzech lat marsjańskich, czyli prawie sześciu lat ziemskich. Zmiany te wykryto w wynikach analiz przeprowadzonych przez pokładowe urządzenia łazika Curiosity – Sample Analysis at Mars (SAM).
Związki chemiczne zawierających wodę skał mogły wytwarzać metan, ale naukowcy nie wykluczają możliwości jego biologicznego pochodzenia. Metan wcześniej wykryto w atmosferze Marsa w dużych pióropuszach gazów wydostających się przez szczeliny w powierzchni. Nowe wyniki badań pokazują, że niski poziom metanu w kraterze Gale wielokrotnie osiąga szczyt w ciepłych, letnich miesiącach i co roku spada w zimie.
Znalezienie cząsteczek organicznych
Aby zidentyfikować materiał organiczny w marsjańskiej glebie, Curiosity wwiercił się w skały osadowe znane jako mułowce w czterech obszarach krateru Gale. Skały te stopniowo formowały się miliardy lat temu z mułu, który gromadził się na dnie starożytnego jeziora. Próbki skał analizowano za pomocą SAM, który wykorzystuje piec do ogrzewania ich powyżej 500 stopni Celsjusza w celu uwolnienia cząsteczek organicznych ze sproszkowanej skały. SAM zmierzył małe molekuły organiczne, które powstały z próbki mułowca – fragmenty większych cząsteczek organicznych, które nie parują łatwo. Niektóre z tych fragmentów zawierają siarkę, która mogłaby pomóc w zachowaniu ich w taki sam sposób, w jaki siarka jest używana do zwiększenia trwałości opon samochodowych.
Wyniki wskazują również na stężenie węgla organicznego rzędu 10 części na milion lub więcej. Jest to zbliżone do ilości obserwowanej w marsjańskich meteorytach i około 100 razy większe niż we wcześniejszych wykryciach węgla organicznego na powierzchni Marsa. Niektóre ze zidentyfikowanych cząsteczek obejmują tiofeny, benzen, toluen i małe łańcuchy węglowe, takie jak propan lub buten.
W 2013 roku SAM wykrył cząsteczki organiczne zawierające chlor w skałach w najgłębszym punkcie krateru. To nowe odkrycie opiera się na cząsteczkach wykrytych w starożytnych osadach jeziornych na Marsie i pomaga wyjaśnić, dlaczego zostały one zachowane.
Znalezienie metanu w atmosferze i starego węgla zachowanego na powierzchni pozwala wierzyć naukowcom, że łazik należący do NASA łazik Mars 2020 i należący do ESA łazik ExoMars znajdą jeszcze więcej substancji organicznych, zarówno na powierzchni, jak i płytko pod powierzchnią.
Opracowano na podstawie:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-finds-ancient-organic-material-mysterious-methane-on-mars
