Марсоход НАСА Curiosity обнаружил более 20 органических молекул в образцах горных пород, собранных в кратере Гейла. Открытие произошло в богатом глиной регионе Глен Торридон. В эксперименте впервые на другой планете использовалось химическое вещество под названием ТМАГ.
Результаты были опубликованы во вторник в журнале Nature Communications. Они указывают на то, что на Марсе органические соединения сохраняются уже около 3,5 миллиардов лет. Научная группа руководила работой с прибором SAM на борту марсохода.
Беспрецедентный эксперимент по расщеплению более крупных молекул для анализа
Инструмент Sample Analysis at Mars провел испытание в 2020 году. Он нанес на пробуренные образцы гидроксид тетраметиламмония. В результате этой реакции были высвобождены более мелкие фрагменты более крупных соединений, сохранившихся в породах.
Датчики обнаружили различные вещества. Среди них появилось соединение с азотом, никогда ранее не встречавшееся на Марсе. Его структура напоминает предшественники, используемые при формировании ДНК на Земле.
Другой идентифицированной молекулой был бензотиофен, соединение серы с двумя кольцами. Обычно он достигает планет через метеориты.
- Глины из региона Глен Торридон помогли сохранить соединения с течением времени.
- В выбранном месте сконцентрированы минералы, которые лучше удерживают органические вещества.
- У команды было только две дозы реагента ТМАГ, что требовало точного планирования.
- Тест подтвердил перфорацию капсул и наличие закономерностей восстановления.
Анализ указывает на сохранение в древних камнях
Кратер Гейла содержит осадки из среды, в которой миллиарды лет назад была жидкая вода. Образцы были взяты из глинистых песчаников толщи Нокфаррилл-Хилл.
Процесс диагенеза и воздействие марсианской радиации не полностью стерли соединения. SAM выпустил более 20 ароматических, циклических молекул, а также молекул серы, кислорода или азота.
Исследование координировала Эми Уильямс, профессор Университета Флориды и член команд марсоходов Curiosity и Perseverance. Она подчеркнула, что органический материал сохранился 3,5 миллиарда лет.
Ученые заметили, что тот же тип органического вещества, что упал на Марс, достиг и Земли. Это обеспечило здесь основные элементы для жизни.
Ограничения открытий не позволяют сделать вывод о жизни
Эксперимент не различает, произошли ли молекулы в результате биологических или геологических процессов. Частично результаты объясняются реакциями между камнями и горячей водой или вкладом метеоритов.
В данных нет прямых доказательств существования жизни. Наличие органического вещества является необходимым, но недостаточным условием существования организмов.
«Кьюриосити» приземлился на Марсе в 2012 году и уже преодолел более 30 километров. Он продолжает собирать информацию о своем нынешнем путешествии.
Влияние на планы будущих миссий
Результаты влияют на план будущих исследований. Европейский зонд «Розалинда Франклин» и «Стрекоза», направляющийся к спутнику Сатурна Титану, проведет тестовые версии с TMAH.
Возвращение образцов марсианской породы на Землю остается основной целью программы возвращения образцов с Марса. Партнерство между НАСА и ЕКА направлено на более точный анализ материалов в наземных лабораториях.
Технические подробности прибора SAM
Набор инструментов на борту марсохода проводил анализы с использованием газовыделения и хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией.
ТМАГ прореагировал с органическими веществами и образовал метиловые эфиры. Один из них, метилбензоат, подтвердил, что реакция произошла, как и ожидалось.
Ученые нацелились на район Глен Торридон именно из-за способности глин защищать чувствительные соединения. Выбор места имел решающее значение, учитывая ограничения по реагентам.
У марсохода все еще есть возможность брать новые образцы. Будущие тесты могут раскрыть более подробную информацию о древней химии планеты.
Открытие расширяет каталог органических соединений, подтвержденных на Марсе. Она подчеркивает, что на планете существовали условия, способные сохранять сложные молекулы в течение миллиардов лет.