Rover Curiosity, ki Mars raziskuje od leta 2012, je pred šestimi leti zavrtal in analiziral skalo na gori Sharp. Podatke so nato več let pretresali raziskovalci na Zemlji in zdaj so razkrili, da je vzorec vseboval najbolj raznoliko zbirko organskih molekul, kar so jih kadarkoli našli na rdečem planetu. Od 21 molekul, ki vsebujejo ogljik in so bile identificirane v vzorcu, so jih sedem prvič odkrili na Marsu.
Kot so pojasnili pri Nasinem laboratoriju za reaktivni pogon (JPL), raziskovalci ne morejo vedeti, ali so te organske molekule nastale z biološkimi ali geološkimi procesi – obe možnosti sta možni –, vendar je njihovo odkritje ponovno potrdilo, da je imel starodavni Mars ustrezne kemijske razmere za obstoj življenja.
Vzorec, poimenovan »Mary Anning 3« po angleški zbirateljici fosilov in paleontologinji (mimogrede: medaljo, ki nosi njeno ime, je lani prejel slovenski paleontolog Rok Gašparič), je rover našel na območju, ki so ga pred milijardami let prekrivali jezera in potoki. Kot menijo raziskovalci, se je v davni preteklosti Marsa ta oaza večkrat izsušila in nato znova poplavila, zato so tam prisotni glinasti minerali, ki so še posebej primerni za ohranjanje organskih spojin – molekule, ki vsebujejo ogljik, so lahko gradniki življenja in so po vsem Osončju.
Na novo identificirane molekule se uvrščajo na vse daljši seznam spojin, o katerih je znano, da se ohranijo v kamninah tudi po milijardah let izpostavljenosti sevanju na Marsu, ki lahko sčasoma razgradi te molekule.
Bližnji posnetek zavrtanih lukenj za odvzem vzorca. Curiosity je vzorec pobral oktobra 2020. (Vozrca Mary Anning 2 niso porabili). FOTO: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Med novoidentificiranimi molekulami je dušikova heterociklična spojina, to je obroč ogljikovih atomov, ki vključuje dušik. Ta vrsta molekulske strukture velja za predhodnico RNK in DNK, dveh nukleinskih kislin, ki sta ključni za genetsko informacijo. »To odkritje je precej pomembno, saj so te strukture lahko kemični predhodniki bolj kompleksnih molekul, ki vsebujejo dušik,« je dejala glavna avtorica članka Amy Williams z Univerze Floride v Gainesvillu. »Dušikovi heterocikli še nikoli niso bili najdeni na površini Marsa ali potrjeni v meteoritih z Marsa.«
Druga zanimiva odkrita molekula je bila benzotiofen, aromatična organska spojina, ki vsebuje ogljik in žveplo in so jo našli v številnih meteoritih. Nekateri znanstveniki menijo, da so ti meteoriti skupaj z organskimi molekulami, ki jih vsebujejo, zasnovali prebiotično kemijo v zgodnjem osončju.
Nova študija dopolnjuje lanskoletno odkritje največjih organskih molekul, ki so bile kadarkoli odkrite na Marsu: linearnih alkanov, vključno z dekanom, undekanom in dodekanom.
»Ta zbirka organskih molekul znova povečuje možnosti, da je Mars v davni preteklosti ponujal dom življenju,« je dejal projektni znanstvenik misije Ashwin Vasavada.
Obe skupini ugotovitev sta bili pridobljeni s pomočjo naprednega minilaboratorija za analizo vzorcev, imenovanega Sample Analysis at Mars (SAM), s katerim je opremljen rover Curiosity. S svedrom na koncu robotske roke rover zdrobi skrbno izbran vzorec kamnine v prah, ki ga nato vsuje v instrument, kjer visokotemperaturna pečica segreje material, pri čemer se sproščajo plini, ki jih senzorji analizirajo, da razkrijejo sestavo kamnine.
Poleg tega lahko instrument SAM vzorce spusti tudi v majhno skodelico s topilom. Reakcije lahko razgradijo večje molekule, ki bi jih bilo sicer težko zaznati in identificirati. Čeprav ima instrument več takih skodelic, le dve vsebujeta tetrametilamonijev hidroksid (TMAH), močno raztopino, rezervirano za najbolj dragocene vzorce. Vzorec Mary Anning 3 je bil prvi, ki je bil izpostavljen tej raztopini, so še navedli pri JPL.
Curiosity FOTO: NASA/JPL-Caltech/MSSS/Reuters
Avtorji članka so kot kontrolno reakcijo s tetrametilamonijevim hidroksidom opravili s koščkom meteorita Murchison, enega najbolj proučevanih meteoritov vseh časov. Murchison, star več kot štiri milijarde let, vsebuje organske molekule, ki so se razširile po zgodnjem sončnem sistemu. Ugotovili so, da so se v vzorcu Murchisona, izpostavljenem tej raztopini, veliko večje molekule razgradile v nekatere izmed tistih, ki so bile opazovane tudi v vzorcu Mary Anning 3, vključno z benzotiofenom. Ta rezultat potrjuje, da bi se molekule z Marsa, najdene v Mary Anning 3, lahko pojavile po razgradnji še bolj kompleksnih spojin, pomembnih za življenje.
Rover Curiosity je pred kratkim uporabil svoj drugi in zadnji lonček s to močno raztopino med raziskovanjem mrežastih grebenov, ki so jih oblikovale starodavne podtalnice. Raziskovalci podatke še analizirajo.