Новый рубеж на Красной планете: органические молекулы найдены

Марсоход NASA «Кьюриосити» обнаружил разнообразную смесь органических молекул на Марсе, включая химические вещества, которые широко считаются строительными блоками для зарождения жизни на Земле. Это открытие знаменует собой первый случай проведения нового типа химического эксперимента на другой планете.

Марсоход «Кьюриосити» добросовестно исследует кратер Гейла и гору Шарп с момента посадки на Красную планету 6 августа 2012 года. Этот марсоход размером с автомобиль в настоящее время передвигается по региону Глен-Торридон в кратере Гейла — месту, которое, по мнению ученых, могло иметь благоприятные условия для поддержания древней жизни, если бы она там когда-либо существовала. Находясь в этом регионе, «Кьюриосити» недавно использовал свой набор инструментов Sample Analysis at Mars (SAM), созданный для поиска соединений углерода, связанных с жизнью, и изучения того, как эти соединения генерируются и уничтожаются в марсианской экосфере.

Прибор SAM на «Кьюриосити» смог использовать химическое вещество под названием гидроксид тетраметиламмония (ТМАН) для обнаружения органических молекул в богатых глиной песчаниках региона. Вновь идентифицированные химические вещества включают молекулы, содержащие азот и серу, которые похожи на сырье, способствовавшее зарождению жизни на Земле. Однако эксперимент не может определить, происходят ли эти химические вещества от древней марсианской жизни или от небиологических геологических процессов.

Исследование первого эксперимента SAM с ТМАН на «Кьюриосити» возглавила Эми Уильямс, доцент кафедры геологических наук Университета Флориды в Гейнсвилле. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

«Этот эксперимент и его результаты стали делом любви и науки, — сказала Уильямс Space.com. — Это был первый случай использования ТМАН в другом мире, и наша команда проделала огромную работу по интерпретации и подтверждению молекул, обнаруженных в этом беспрецедентном эксперименте».

Эксперимент «Кьюриосити» обнаружил более 20 органических молекул из богатых глиной песчаников в районе Нокфаррилл-Хилл в Глен-Торридон, возраст которого составляет около 3,5 миллиардов лет. Разнообразие наблюдаемых органических молекул позволяет предположить, что некоторая химическая дифференциация сохранилась в древних марсианских осадках, несмотря на миллиарды лет диагенеза (процесса превращения осадка в горную породу) и радиационного облучения.

«Мы предполагаем, что этот набор органических веществ представляет собой продукты термохемолиза ТМАН из древнего органического макромолекулярного материала, который сохранился в миллиарды лет в осадочных породах кратера Гейла», — поясняется в исследовательской статье.

Уильямс добавила, что открытия ровера были подтверждены другими приборами на борту. «Мы повторяли идентификацию молекул, используя запасное оборудование SAM, чтобы подтвердить наши выводы. Я считаю, что время было потрачено не зря, поскольку теперь у нас есть доказательства того, что набор молекул, разрушенных реагентом ТМАН, произошел от более сложного макромолекулярного углерода, который сохранился в марсианских недрах».

Это открытие имеет огромное значение для будущих миссий по поиску следов жизни. До сих пор ученые в основном находили простые органические соединения, но обнаружение сложных макромолекул открывает новые перспективы. Важно подчеркнуть, что органические молекулы сами по себе не являются доказательством существования жизни — они могут образовываться в результате геологических процессов, таких как взаимодействие горячей воды с горными породами. Тем не менее, наличие большого разнообразия таких молекул в древних породах значительно повышает шансы на то, что если жизнь на Марсе когда-то существовала, то ее химические «отпечатки» могли сохраниться до наших дней.

Следующим шагом для ученых станет поиск более сложных структур, таких как аминокислоты или липиды, которые с большей вероятностью указывают на биологическое происхождение. Результаты эксперимента с ТМАН уже используются для подготовки приборов будущих марсоходов, включая европейский ровер «Розалинд Франклин», который отправится к Марсу в ближайшие годы. Эти миссии смогут бурить глубже и использовать усовершенствованные версии метода ТМАН, чтобы наконец ответить на вопрос, является ли марсианская органика просто «химическим шумом» или безмолвным свидетельством былой жизни. Ученые сходятся во мнении: чем больше мы узнаем о химическом прошлом Марса, тем яснее становится, что эта планета была не просто безжизненной пустыней, а миром, где могли существовать все необходимые условия для возникновения жизни.