Ученые предполагают, что на Марсе есть органические соли

Команда НАСА обнаружила, что на Марсе, вероятно, присутствуют органические соли. Как и осколки древней керамики, эти соли представляют собой химические остатки органических соединений, таких как те, которые ранее были обнаружены марсоходом НАСА Curiosity. Органические соединения и соли на Марсе могли образоваться в результате геологических процессов или быть остатками древней микробной жизни.

Помимо добавления дополнительных доказательств к идее о том, что когда-то на Марсе было органическое вещество, прямое обнаружение органических солей также поддержит современную марсианскую обитаемость, учитывая, что на Земле некоторые организмы могут использовать органические соли, такие как оксалаты и ацетаты, для получения энергии.

«Если мы определим, что где-то на Марсе сконцентрированы органические соли, мы захотим изучить эти регионы дальше и, в идеале, пробурить глубже под поверхностью, где органическое вещество могло бы лучше сохраниться», – сказал Джеймс М.Т. Льюис , геохимик-органик, возглавлявший исследование, опубликованное 30 марта в Journal of Geophysical Research: Planets . Льюис работает в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

SAM указывает на органические соли

Лабораторные эксперименты Льюиса и анализ данных анализа проб на Марсе (SAM), переносной химической лаборатории в Curiosity, косвенно указывают на присутствие органических солей. Но напрямую идентифицировать их на Марсе сложно с помощью таких инструментов, как SAM, которые нагревают марсианскую почву и горные породы, выделяя газы, которые раскрывают состав этих образцов. Проблема в том, что нагревание органических солей производит только простые газы, которые могут выделяться другими ингредиентами марсианской почвы.

Однако Льюис и его команда предполагают, что другой инструмент Curiosity, который использует другую технику для изучения марсианской почвы, инструмент химии и минералогии , или сокращенно CheMin, мог бы обнаруживать определенные органические соли, если они присутствуют в достаточном количестве. Пока CheMin не обнаружил органических солей.

Поиск органических молекул или остатков их органических солей имеет важное значение в поисках жизни НАСА в других мирах. Но это сложная задача на поверхности Марса, где миллиарды лет радиации стерли или разрушили органическое вещество. Подобно археологу, выкапывающему куски глиняной посуды, Curiosity собирает марсианский грунт и камни, которые могут содержать крошечные кусочки органических соединений, а затем SAM и другие инструменты определяют их химическую структуру.

Собрать воедино

Используя данные, которые Curiosity передает на Землю, такие ученые, как Льюис и его команда, пытаются собрать воедино эти сломанные органические части. Их цель – сделать вывод, к какому типу более крупных молекул они когда-то принадлежали, и что эти молекулы могут рассказать о древней окружающей среде и потенциальной биологии на Марсе.

«Мы пытаемся разгадать миллиарды лет органической химии, – отметил Льюис, – и в этом органическом отчете может быть главный приз: свидетельство того, что жизнь когда-то существовала на Красной планете».

Хотя некоторые эксперты на протяжении десятилетий предсказывали, что на Марсе сохраняются древние органические соединения, для подтверждения этого потребовались эксперименты, проведенные компанией Curiosity. Например, в 2018 году астробиолог Дженнифер Л. Эйгенброде возглавила международную команду ученых миссии Curiosity, которые сообщили об обнаружении множества молекул, содержащих важнейший элемент жизни в том виде, в каком мы его знаем: углерод. Ученые идентифицируют большинство углеродсодержащих молекул как «органические».

«Тот факт, что в скалах возрастом 3 миллиарда лет сохранилось органическое вещество, и мы обнаружили его на поверхности, является очень многообещающим признаком того, что мы сможем получить больше информации из более хорошо сохранившихся образцов под поверхностью», – сказал Эйгенброде. сказал. Она работала с Льюисом над этим новым исследованием.

Анализ органических солей в лаборатории

Десятилетия назад ученые предсказали, что органические соединения на Марсе могут распадаться на соли . Они утверждали, что эти соли с большей вероятностью сохранятся на поверхности Марса, чем большие сложные молекулы, такие как те, которые связаны с функционированием живых существ.

Если бы в марсианских образцах присутствовали органические соли, Льюис и его команда хотели выяснить, как нагрев в печи SAM может повлиять на то, какие типы газов они будут выделять. SAM работает путем нагревания образцов до температуры выше 1000 градусов по Цельсию. Тепло расщепляет молекулы, выделяя некоторые из них в виде газов. Различные молекулы выделяют разные газы при определенных температурах; таким образом, глядя на то, при какой температуре выделяются газы, ученые могут сделать вывод, из чего сделан образец.

Перхлораты на Марсе

Льюис проанализировал ряд органических солей, смешанных с инертным порошком кремнезема, чтобы воспроизвести марсианский камень. Он также исследовал влияние добавления перхлоратов в смеси кремнезема. Перхлораты – это соли, содержащие хлор и кислород, и они распространены на Марсе. Ученые давно опасаются, что они могут помешать экспериментам по поиску признаков органического вещества.

Действительно, исследователи обнаружили, что перхлораты действительно мешали их экспериментам, и определили, как это сделать. Но они также обнаружили, что результаты, полученные ими на образцах, содержащих перхлораты, лучше соответствуют данным SAM, чем когда перхлораты отсутствовали, что повышает вероятность присутствия органических солей на Марсе.

Curiosity продолжает поиски

Кроме того, Льюис и его команда сообщили, что органические соли могут быть обнаружены прибором Curiosity CheMin. Чтобы определить состав образца, CheMin направляет на него рентгеновские лучи и измеряет угол, под которым рентгеновские лучи дифрагируют по направлению к детектору.

Команды Curiosity по SAM и CheMin продолжат поиск сигналов органических солей по мере того, как марсоход перемещается в новый регион на горе Шарп в кратере Гейла.

Вскоре у ученых также будет возможность изучить лучше сохранившуюся почву под поверхностью Марса. Марсоход Европейского космического агентства ExoMars, оборудованный для бурения на глубину до 2 метров, будет нести прибор Годдарда, который будет анализировать химический состав этих более глубоких слоев Марса. У марсохода НАСА Perseverance нет прибора, который мог бы обнаруживать органические соли, но марсоход собирает образцы для будущего возвращения на Землю, где ученые могут использовать сложные лабораторные машины для поиска органических соединений.

Читайте обзоры:

-->