Марсохід Curiosity зробив п’ять важливих відкриттів на Марсі

Виявлення потенційно придатного для життя клімату стародавнього Марса є ключовою частиною місії NASA з дослідження та розуміння невідомого, щоб надихнути та принести користь людству. І протягом 10 років марсохід Curiosity веде цю справу на Червоній планеті.

За цей вчені зробили п’ять найважливіших відкриттів за допомогою набору інструментів Curiosity Sample Analysis at Mars (SAM). SAM є одним із найпотужніших астробіологічних інструментів NASA на Марсі. Розроблений і створений у Центрі космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд, SAM шукає та вимірює органічні молекули та легкі елементи, важливі для життя, яким ми його знаємо. Для виконання цього завдання SAM містить компоненти, які вчені використовують віддалено для тестування марсіанських зразків.

Curiosity будет работать на Марсе

1. Виявлення органічних сполук

Чарльз Малеспін і Емі МакАдам, керівник і заступник головного дослідника SAM у Годдарді, погоджуються з найважливішою знахідкою SAM, який виявив органічні молекули у зразках гірських порід, зібраних із марсіанського кратера Гейл. Органічні молекули (які містять вуглець) можна використовувати як будівельні блоки та «їжу» для життя. Їхня присутність на Марсі свідчить про те, що на планеті колись могло існувати життя.

У той час як ізотопи в вуглекислому газі та метані, виміряні під час аналізу деяких зразків SAM, можуть узгоджуватися з давньою біологічною активністю, яка виробляла спостережувану органіку, що важливо, існують також пояснення, не засновані на житті – наприклад, цей ізотопний сигнал може бути результатом взаємодії між ультрафіолетовим світлом від Сонця та вуглекислим газом в атмосфері Марса, утворюючи органічні речовини, які падають на поверхню, життя не потрібне.

Загалом, ці результати спонукають до поточних і майбутніх досліджень за допомогою SAM і всього набору інструментів Curiosity, а також для інших планетарних місій, які шукають докази існування середовища, придатного для життя, і життя за межами Землі.

2. Мінливість метану

За допомогою настроюваного лазерного спектрометра SAM, розробленого в Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії, вчені виявили коливання вмісту метану в приповерхневій атмосфері, де Curiosity збирає зразки. На Землі більша частина метану, присутнього в атмосфері, потрапляє туди завдяки процесам від життя та змінюється в результаті змін у біологічних процесах, але ми не знаємо, чи так це на Марсі.

Curiosity не має обладнання, щоб визначити, чи метан, який він виявив, походить від біологічних процесів, але безліч місій на Червоній планеті продовжують складати спокусливу головоломку .

3. Утворення гірської породи

Curiosity пробув на Марсі лише трохи більше року, коли завдяки SAM вчені вперше визначили як вік формування, так і вік експозиції каменю на поверхні іншої планети .

Скелі навколо краю кратера Гейла утворилися близько 4 мільярдів років тому, а потім у вигляді опадів перенесені в затоку Йеллоунайф.

“Тут вони були поховані і стали осадовими породами”, – сказав МакАдам.

Звідти вивітрювання та ерозія повільно руйнувалися та піддавали скелі впливу поверхневого випромінювання приблизно 70 мільйонів років тому. Окрім того, що відомо про швидкість ерозії Марса, знання того, як довго зразок був під впливом опромінення, дозволяє вченим розглянути можливі зміни органічних сполук, спричинені радіацією, які можуть вплинути на здатність ідентифікувати потенційні біосигнатури .

«Експеримент із визначення віку не планувався до запуску, — зазначив МакАдам. – Але гнучкість у розробці та експлуатації SAM, а також самовідданість команди вчених та інженерів, дозволили її успішно реалізувати».

4. Історія води на Марсі

SAM також пролив світло на вологе минуле Марса та те, як планета висохла. Вода життєво важлива для життя, яким ми його знаємо, і, за словами Малеспіна, “численні докази вказують на те, що скелі кратера Гейла містять багату історію води”.

Частиною цих доказів є наявність ярозиту, рум’яно-жовтого мінералу, який утворюється лише у водному середовищі, на думку МакАдама. Експеримент із визначення віку за допомогою SAM та іншого приладу Curiosity (APXS) виявив, що ярозит на сотні мільйонів років молодший, ніж очікувалося.

Це відкриття свідчить про те, що, незважаючи на те, що більша частина поверхні Марса ставала сухою, деяка кількість рідкої води залишалася під поверхнею в середовищі кратера Гейла, подовжуючи період придатності для життя будь-яких марсіанських мікробів, які могли існувати.

Крім того, аналіз SAM дав уявлення про втрату атмосфери Марса, яка призвела до довготривалої еволюції Марса від раннього теплого та вологого стану до нинішнього холодного та посушливого стану. Вода, H2O, містить два атоми водню та один атом кисню. Водень можна замінити на його більш важку форму, яка називається дейтерієм. Вимірюючи співвідношення дейтерію та водню у своїх зразках, Curiosity виявив докази історії виходу водню та втрати води на Марсі .

5. Біологічно корисний азот

На Землі азот є важливим інгредієнтом у рецепті життя, але не будь-який азот підійде. Щоб більшість біологічних процесів використовували його, атоми азоту повинні спочатку бути «закріплені»: звільнені від сильної тенденції взаємодіяти лише з собою.

«Фіксований азот необхідний для синтезу ДНК, РНК і білків, — зазначив Малеспін. – Це будівельні блоки життя, яким ми його знаємо».

SAM виявив фіксований азот у формі нітратів у зразках порід, які він проаналізував у 2015 році . Знахідка показала, що біологічно та хімічно придатний азот був присутній на Марсі 3,5 мільярда років тому.

«Хоча цей нітрат міг утворюватися на початку історії Марса внаслідок теплових ударів від ударів метеоритів, — сказав МакАдам. — Цілком можливо, що деякі з них можуть утворюватися в атмосфері Марса сьогодні».

Жодна знахідка SAM або інших інструментів Curiosity не може надати позитивних доказів минулого життя на Марсі, але важливо те, що ці відкриття не виключають цього. Раніше цього року NASA продовжило місію Curiosity принаймні до 2025 року, дозволяючи марсоходу та його мобільній хімічній лабораторії SAM залишатися зосередженими на спокусливому питанні придатності Марса для життя.

Дивіться огляди:

-->