К′юріосіті знайшов органічні молекули, найбільші з коли-небудь виявлених на Марсі

Дослідники, які аналізували подрібнену породу на борту марсохода К′юріосіті (Curiosity), виявили органічні сполуки, найбільші з виявлених на сьогодні на Червоній планеті. Відкриття свідчить про те, що пребіотична хімія на Марсі, можливо, просунулася далі, ніж це спостерігалося раніше.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

Вчені дослідили наявний зразок породи в міні-лабораторії К′юріосіті "Аналіз зразків на Марсі" (SAM) і виявили молекули декану, ундекану та додекану. Ці сполуки, які складаються з 10, 11 і 12 вуглеців відповідно, вважаються фрагментами жирних кислот, що збереглися у зразку. Жирні кислоти належать до органічних молекул, які на Землі є хімічними будівельними блоками життя.

Живі істоти виробляють жирні кислоти, які допомагають формувати клітинні мембрани та виконувати різні інші функції. Але жирні кислоти можуть утворюватися також без життя, в результаті хімічних реакцій, спричинених різними геологічними процесами, в тому числі взаємодією води з мінералами в гідротермальних джерелах.

Хоча немає можливості підтвердити джерело виявлених молекул, сам факт їх знахідки захоплює наукову команду К′юріосіті з кількох причин.

Раніше науковці К′юріосіті вже відкривали на Марсі маленькі, прості органічні молекули, але знахідка цих більших сполук є першим доказом того, що органічна хімія розвинулася до рівня складності, необхідного для зародження життя на Марсі.

Нове дослідження також збільшує шанси на те, що великі органічні молекули, які можуть бути створені лише за наявності життя, відомі як "біосигнатури", можуть зберегтися на Марсі, розвіюючи побоювання, що такі сполуки руйнуються після десятків мільйонів років впливу інтенсивної радіації та окислення.

За словами вчених, ця знахідка є добрим знаком для планів доставити зразки з Марса на Землю, щоб проаналізувати їх за допомогою найсучасніших інструментів, доступних тут.

"Наше дослідження доводить, що навіть сьогодні, аналізуючи марсіанські зразки, ми можемо виявити хімічні ознаки минулого життя, якщо воно коли-небудь існувало на Марсі", - сказала Кароліна Фрейсіне, провідний автор дослідження й наукова співробітниця Французького національного центру наукових досліджень в Лабораторії атмосферних і космічних спостережень в Гіанкурі.

У 2015 році Фрейсіне очолювала команду, яка вперше остаточно ідентифікувала марсіанські органічні молекули в тому самому зразку, що був використаний для нинішнього дослідження. Зразок, який отримав назву "Камберленд", багато разів аналізували за допомогою SAM з використанням різних методик.

К′юріосіті пробурив зразок Камберленд у травні 2013 року з ділянки в кратері Гейл на Марсі під назвою "Затока Йеллоунайф". Вчені були настільки заінтриговані затокою Йеллоунайф, схожою на древнє озерне дно, що направили марсохід туди, перш ніж вирушити у зворотному напрямку до основного пункту призначення -- гори Шарп, яка піднімається з дна кратера.

Обхід був того вартий: Камберленд виявився переповненим спокусливими хімічними підказками про 3,7-мільярдне минуле кратера Гейл. Раніше вчені виявили, що зразок багатий на глинисті мінерали, які утворюються у воді. У ньому багато сірки, яка може допомогти зберегти органічні молекули. Камберленд також містить багато нітратів, які на Землі є важливими для здоров′я рослин і тварин, і метану, що утворюється з типу вуглецю, який на Землі пов′язаний з біологічними процесами.

Мабуть, найважливіше, що вчені визначили, що затока Йеллоунайф дійсно була місцем стародавнього озера, забезпечуючи середовище, яке могло концентрувати органічні молекули й зберігати їх у дрібнозернистій осадовій породі, що називається аргілітом.

"Існують докази того, що рідка вода існувала в кратері Гейл мільйони років, а можливо, і набагато довше, а це означає, що в цьому кратерно-озерному середовищі на Марсі було достатньо часу для того, щоб відбулися процеси життєутворення", - сказав Деніел Главін, старший науковий співробітник з повернення зразків у Центрі космічних польотів НАСА ім. Годдарда в Грінбелті, штат Мериленд, і співавтор дослідження.

Нещодавнє відкриття органічних сполук було побічним ефектом не пов′язаного з цим експерименту з дослідження Камберленда на наявність амінокислот, які є будівельними блоками білків. Двічі нагрівши зразок у печі SAM і вимірявши масу молекул, що вивільнилися, команда не побачила жодних ознак амінокислот. Але вони помітили, що зразок виділив невелику кількість декану, ундекану та додекану.

Оскільки ці сполуки могли відколотися від більших молекул під час нагрівання, вчені працювали в зворотному напрямку, щоб з′ясувати, з яких структур вони могли утворитися. Вони припустили, що ці молекули є залишками жирних кислот ундеканової, додеканової та тридеканової відповідно.

Вчені перевірили своє припущення в лабораторії, змішавши ундеканову кислоту з марсоподібною глиною й провівши експеримент, подібний до SAM. Після нагрівання ундеканова кислота виділила декан, як і передбачалося. Потім дослідники послалися на експерименти, вже опубліковані іншими вченими, щоб показати, що ундекан міг відщепитися від додеканової кислоти, а додекан -- від тридеканової кислоти.

Автори знайшли додаткову гостроцікаву деталь у своєму дослідженні, пов′язану з кількістю атомів вуглецю, з яких складаються передбачувані жирні кислоти у зразку. Основою кожної жирної кислоти є довгий прямий ланцюг з 11-13 вуглецевих атомів, залежно від молекули. Примітно, що в небіологічних процесах зазвичай утворюються коротші жирні кислоти, з менш ніж 12 вуглецями.

Цілком можливо, що зразок з Камберленду містить жирні кислоти з довшим ланцюгом, кажуть вчені, але SAM не оптимізований для виявлення довших ланцюгів.

Вчені кажуть, що, зрештою, є межа тому, скільки вони можуть зробити висновків за допомогою інструментів для пошуку молекул, які можна відправити на Марс. "Ми готові зробити наступний великий крок і привезти марсіанські зразки додому в наші лабораторії, щоб вирішити суперечки про життя на Марсі", - сказав Главін.

Результати відкриття були опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

.

• Марс
• Curiosity