Марсоход НАСА Curiosity обнаружил более 20 органических молекул в образце горной породы, собранном в 2020 году. Обнаружение произошло в районе под названием Мэри Эннинг 3, в районе Глен Торридон кратера Гейла. Прибор Sample Analysis at Mars, или SAM, провел первый эксперимент по влажной химии на марсианской почве.
Результаты были опубликованы в исследовании, опубликованном на этой неделе. Образец был взят из глинистого песчаника, образовавшегося около 3,5 миллиардов лет назад. Глины хорошо сохраняют органику на Земле. Ученые использовали гидроксид тетраметиламмония, известный как ТМАГ, для разрушения более крупных структур. Растворитель позволил высвободить и идентифицировать соединения, которые невозможно обнаружить при простом нагревании.
Образец взят из породы, пробуренной в 2020 году в кратере Гейла.
Curiosity просверлил три отверстия в скале по имени Мэри Эннинг. Третий образец, «Мэри Эннинг-3», предоставил самое большое разнообразие органических молекул, когда-либо зарегистрированных на Марсе. Это место было частью древней среды с озерами и реками. The Knockfarrill Hill Formation of the Glen Torridon Member holds sediments from that time.
Ровер собрал пыль и отправил ее в лабораторию ЗРК внутри корабля. Прибор нагрел материал до 550 градусов Цельсия. В части анализа использовался анализ выделяющегося газа и хроматография в сочетании с масс-спектрометрией. ТМАГ прореагировал с образцом и образовал метилированные производные. При этом высвободилось более 20 соединений, включая бензотиофен и метилбензоат.
Семь молекул впервые появились в данных с Марса. Среди них азотистый гетероцикл, кольцевая структура углерода с азотом. Этот тип соединения считается химическим предшественником РНК и ДНК на Земле. Это открытие стало первым случаем, когда нечто подобное было подтверждено на поверхности Марса или в марсианских метеоритах.
Мокрая химия открыла доступ к материи, сохранявшейся миллиарды лет
Эксперимент TMAH был предназначен для образцов высокой ценности. Ровер берет всего две дозы реагента. Ученые тщательно выбрали Мэри Эннинг 3. Глина помогает защитить молекулы от радиации и геологических процессов.
Amy Williams of the University of Florida led the work. Она сказала, что команда анализирует органическое вещество, сохранившееся в течение 3,5 миллиардов лет. Результат доказывает, что в древней среде Марса сохранялся органический углерод. Это помогает оценить прошлую обитаемость.
- В эксперименте использовали 25% ТМАГ в метаноле.
- Реакция сочетала гидролиз, термическое расщепление и метилирование.
- Продукты включали простые и бициклические ароматические молекулы.
- Выделились соединения с серой, кислородом и азотом.
- Лабораторные испытания метеорита Мерчисон подтвердили аналогичные реакции.
Анализ занял годы, поскольку данные нуждались в детальной обработке на суше. Исследование появилось в журнале Nature Communications 21 апреля 2026 года.
Гетероцикл азота вызывает астробиологический интерес
Азотистый гетероцикл имеет структуру, аналогичную структуре предшественников нуклеиновых кислот. На Земле подобные соединения участвуют в образовании РНК и ДНК. Ученые подчеркивают, что присутствие не доказывает жизнь. Органические молекулы могут возникать в результате геологических процессов или доставки метеоритов.
Тем не менее, это открытие подтверждает, что Марс хранил органический материал на протяжении тысячелетий. Древние глины выполняли роль защитных капсул. Кратер Гейла в прошлом показывал признаки наличия жидкой воды. Озера и реки существовали здесь миллиарды лет назад.
Другие обнаруженные соединения включают нафталин и молекулы с функциональными группами сложного эфира и карбоновой кислоты. Некоторые напоминают продукты, найденные в углеродистых метеоритах. Сравнение позволяет предположить, что на обеих планетах действовали схожие источники.
Инструмент ЗРК прокладывает путь для будущих миссий
Успех TMAH на Марсе подтверждает эффективность этой технологии для других роботов. Миссия Европейского космического агентства «Розалинда Франклин» будет оснащена аналогичным оборудованием. Dragonfly, направляющаяся к Титану, также планирует использовать TMAH.
Curiosity продолжает действовать с 2012 года. Ровер уже преодолел более 30 километров и поднялся на часть горы Шарп. Предыдущие данные SAM обнаружили хлорбензол и другие простые соединения. Новый эксперимент расширил каталог.
Команда планирует дальнейший анализ хранящихся образцов. Еще одно испытание ТМАХ уже состоялось в другом месте. Результаты еще обрабатываются.
Открытие усиливает поиск признаков древней обитаемости
Ученые рассматривают находку как шаг к пониманию того, были ли на Марсе условия для микробной жизни. Органическая консервация является ключевым моментом. Возвращение образцов на Землю позволит провести более глубокий анализ.
На данный момент данные показывают, что на планете сохранились сложные молекулы, несмотря на интенсивное излучение и диагенез. Древняя среда Глена Торридона кажется благоприятной для сохранения.
Curiosity продолжает собирать информацию. Первоначальная миссия продлилась два года. Работает уже 13 лет. Каждый новый образец добавляет слои к картине раннего Марса.
