|
Окружающая среда Марса располагает ограниченным числом органических молекул
|
|
|
|
«Мы думаем, что жизнь зародилась на Земле 3,8 миллиарда лет назад, и наши данные говорят о том, что на Марсе в то же время были такие же условия — жидкая вода, теплая атмосфера и органические вещества, — заявила Кэролайн Фрейссинет из Центра управления космическими полетами Годдарда при NASA. — Так если жизнь возникла на Земле в таких условиях, почему бы этому не произойти на Марсе?».
|
|
|
|
Хотя команда ученых, после недавней находки «Кьюриосити», не говорит о том, что в кратере Гейла конкретно нашли жизнь, открытие свидетельствует о том, что окружающая среда Марса располагает ограниченным числом органических молекул, которые могут использоваться в качестве строительных блоков для жизни и энергетических источников для нее. Предыдущий анализ этого же аргиллита (глины), проведенный «Кьюриосити», показал, что конкретно это место обладало когда-то водой и химическими элементами, необходимыми для жизни, равно как и другим источником химической энергии.
|
 |
|
Команда, ответственная за инструмент анализа образцов на Марсе (SAM), которым оснащен марсоход «Кьюриосити», впервые точно подтвердила наличие органических молекул на Марсе — строительных блоков жизни во всех известных нам формах, точнее, широкого спектра молекул, состоящих из углерода, водорода и атомов кислорода. Хотя, безусловно, органические молекулы могут воспроизводиться в ходе реакций и без участия жизни, нет никаких конкретных доказательств, что данная находка была обусловлена наличием древней марсианской жизни или ее отсутствием. Примеры небиологических источников включают химические реакции в воде горячих источников древнего Марса или доставкой органических веществ на Марс в виде фрагментов межпланетной пыли, астероидов и комет.
|
|
|
|
Поверхность Марса в настоящее время неблагоприятна для жизни, какой мы ее знаем, но есть серьезные свидетельства того, что Красная планета некогда обладала климатом, который мог поддерживать жизнь в течение миллиардов лет. К примеру, детали ландшафта, напоминающие русла высохших рек, и наличие минералов, которые образуются только в жидкой воде, были недавно обнаружены. Марсоход «Кьюриосити» с его набором инструментом, в том числе и SAM, отправился на Марс в 2011 году именно для того, чтобы узнать побольше о жилой среде Марса в древности, изучая аспекты химии пород и атмосферы.
|
|
|
|
Органические молекулы, обнаруженные командой ученых, были в высверленном образце аргиллита в кратере Гейла, в котором приземлился марсоход. Ученые считают, что на месте кратера миллиарды лет назад было озеро, и аргиллиты образовались из отложений в озере. Кроме того, этот аргиллит на 20% состоит из смектитной глины. На Земле такая глина известна тем, что предоставляет большую площадь поверхности и оптимальные межслойные пространства для концентрации и сохранения органических компонентов.
|
|
|
|
Органические молекулы, обнаруженные командой, также содержат атомы хлора и включают хлорбензол и несколько дихлоралканов вроде дихлорэтана, дихлорпропана и дихлорбутана. Хлорбензол распространен больше остальных, его концентрация составляет от 150 до 300 частей на миллиард. Хлорбензол не встречается в природе на Земле. Он используется в производственном процессе при создании пестицидов, гербицидов, клеев, красок и резины. Дихлорпропан используется как промышленный растворитель и классифицируется как канцероген.
|
|
|
|
Вполне возможно, что эта содержащая хлор органика была в аргиллите как таковая. Но, по мнению ученых, вероятнее всего, что в аргиллите были другие наборы прекурсоров органических молекул, а хлорная органика образовалась из реакций в инструменте SAM, когда образец нагревался для анализа. Перхлораты (атомы хлора, связанные с четырьмя атомами кислорода) весьма распространены на поверхности Марса. Возможно, при нагревании образца хлор из перхлората соединился с фрагментами других органических молекул в аргиллите и образовал хлорированные органические молекулы, которые зафиксировал SAM.
|
|
|
|
В 1976 году Gas Chromatograph Mass Spectrometer, инструмент спускаемого аппарата «Викинг», обнаружил два простых хлорированных углеводорода, когда нагревал почву Марса для анализа (хлорметан и дихлорметан). Однако на тот момент не удалось исключить возможность того, что соединения были получены с помощью самого инструмента. Хотя источники внутри инструмента SAM также производят хлорированные углеводороды, они не производят больше 22 частей на миллиард хлорбензола, что намного ниже, чем количества вещества, обнаруженные в образце, а значит, команда ученых уверена, что органические молекулы действительно присутствуют на Марсе.
|
|
|
|
Для последнего анализа система сбора образцов «Кьюриосити» пробурила дырку в аргиллите и профильтровала мелкие частицы через сито, а затем доставила порцию образцов в лабораторию SAM. SAM проанализировал образец, нагрев его до 875 градусов по Цельсию и изучив пары с помощью квадрупольного масс-спектрометра, который идентифицирует молекулы по их массе, используя электрические поля. SAM также обнаружил составляющие, используя газовый хроматографический масс-спектрометр (GCMS). В этом режиме поиска летучие вещества разделяются по тому, сколько времени им требуется, чтобы пройти по узкой трубе. Определенные молекулы взаимодействуют со сторонами трубки и движутся медленнее.
|
|
|
|
Первое свидетельство о повышенных уровнях хлорбензола и дихлоралканов, высвобожденных из аргиллитов, «Кьюриосити» получил на 290 сол пребывания на Марсе (30 мая 2013 года). Более года ученые анализировали результаты, проводя в лабораториях эксперименты с применением методов SAM, чтобы убедиться, что сам инструмент не воспроизводит обнаруженные органические материалы.
|
|
|
|
Инструменты Кьюриосити
|
|
|
|
«Поиск органики на Марсе был чрезвычайно сложен для нас, — заявил Дэниел Глейвин, соавтор работы. — Во-первых, мы должны были определить условия в кратере Гейла, при которых нашли бы нужную концентрацию органики в отложениях. Затем нужно было убедиться, что жидкость и растворенные вещества не окислили бы и не уничтожили органику. Органика также могла быть уничтожена воздействием горных пород на поверхности Марса и интенсивным ионизирующим излучением. Наконец, чтобы определить, что органические компоненты все же выжили, нам пришлось точно определить, что хлоркислородные компоненты и, возможно, другие сильные оксиданты в образце не уничтожат органические компоненты и не разложат их на двуокись углерода и хлорированные углеводороды при нагревании в SAM».
|
|
|
|
Важной частью миссии «Кьюриосити» было сохранение камней, которые сохраняют разные комбинации веществ, сохраняющих органику.
|
|
|
|
«Команды SAM и MSL работали вместе над достижением этого результата, — заявил Джон Гротцингер из Калифорнийского университета. — Путем бурения дополнительных образцов скал в разных местах и сопоставлением разных геологических историй нам удалось добиться таких результатов. К моменту, когда мы впервые увидели органические молекулы на Марсе, было непонятно, действительно ли они образовались на Марсе, однако дополнительное бурение и анализ показали, что, скорее всего, органика действительно марсианская».
|
|
|
|
Последняя находка «Кьюриосити»
|
|
|
|
Итак, марсоход обнаружил органические компоненты в почве, а также выбросы метана в воздух. О чем это может говорить? «Кьюриосити» также выяснил, что 2% марсианской почвы представлено водой. Это важная находка для будущих колонизаторов Красной планеты и для изучения вопроса, могла ли на Марсе быть жизнь.
|
|
|
|
Выбросы метана, о которых ученые объявили несколько дней назад, могут объясниться довольно просто — нужно просто подождать и посмотреть, повторятся ли они. С конца ноября 2013 года и по январь 2014 образцы атмосферы, собранные и проанализированные «Кьюриосити», показал 10-кратное увеличение концентраций метана, газа, который на Земле тесно связывают с жизнью.
|
|
|
|
Когда спустя два месяца был взят новый забор, газ ушел, породив новую загадку, поскольку метан должен оставаться в марсианской атмосфере не меньше 300 лет. Марсоход будет терпеливо «нюхать» воздух в поисках метана, пока не ответит на этот вопрос, говорит Гротцингер.
|
|
|
|
Если будут обнаружены более высокие концентрации, бортовая лаборатория марсохода попытается захватить образцы и очистить метан от диоксида углерода для анализа. Подробное изучение того, как исчезает метан, может пролить свет на его происхождение и на причины его периодических выбросов. В настоящее время ученые ожидают выброса метана из кратера Гейла или места поблизости.
|
|
|
|
Если будет обнаружен крупный выброс метана, ученые попытаются химически проанализировать его изотопный состав, что опять же может пролить свет на его источник. Возможно, это микробы, существовавшие в древности или существующие сейчас, или же побочный продукт геохимических процессов.
|
|
|
|
Выброс показывает, что «Марс в настоящее время активен и его подповерхность сообщается с воздухом», — говорит Сушиль Атрейя из Мичиганского университета. Свяжите этот вывод с недавним открытием того, что на Марсе есть хлорбензольная органика — и станет понятно, что шансы на то, что Марс не так мертв, как мы думаем, существенно выросли.
|
|
|
|
http://hi-news.ru/space/organika-na-marse-chto-dalshe.html
|
