У 2024 році марсохід NASA Perseverance виявив аномальні рівні нікелю в корінній породі стародавнього річкового русла під назвою Неретва Валліс, яке впадало в кратер Єзеро. Нове дослідження, опубліковане в Nature Communications, детальніше розглянуло дані, зібрані в цьому регіоні. Вчені дослідили те, що може бути залишками стародавнього марсіанського життя.
Де є нікель
Хоча нікель зазвичай не вважається основним компонентом людського життя, він важливий для багатьох функцій мікробного метаболізму. Наприклад, нікель є необхідним для шляху Вуда-Люнгдаля (W-L) — давнього, енергоефективного анаеробного процесу, який використовується бактеріями та археями для фіксації вуглекислого газу. Зворотний процес цього процесу також вимагає нікелю і спостерігався у деяких видів сульфатредукуючих бактерій для розкладання органічної речовини.
«Зокрема, Ni є важливим компонентом ферментів, що використовуються метаногенними археями та багатьма видами бактерій. Елемент життєво важливий для метаболізму метаногенних організмів, тому гіпотетично зниження вмісту Ni в океанах Землі в археї спричинило колапс атмосферного метану, що передував Великому окислювальному періоду», – пояснюють автори дослідження.
Крім того, вважається, що більша частина нікелю планет знаходиться в їх ядрі. Тому вищі концентрації на поверхні або поблизу неї є неочікуваними, якщо тільки вони не осіли там іншими способами – з вулканічних, метеоритних чи інших джерел.
Концентрація нікелю на Марсі
Зразки, зібрані Perseverance, показали концентрацію нікелю до 1,1 мас.% у Неретва Валліс, що є найвищою концентрацією нікелю, виявленою в марсіанській корінній породі. Нікель було виявлено в концентрації 0,12 мас.% або вище у 32 з 126 різних гірських порід, проаналізованих за допомогою інструмента SuperCam, методом дистанційної лазерно-іскрової емісійної спектроскопії (LIBS) марсохода. Багато з цих зразків знаходилися поблизу порід, багатих на залізо, що вказує на наявність нікелю в залізовмісних породах. Сканування також виявило багаті на нікель області в жилах сульфату магнію.
Хоча команда досі не впевнена в точному походженні цих багатих на нікель областей, вони кажуть, що геохімія та текстури нагадують давні земні породи, де вперше виникло життя. Вони стверджують, що осадові сульфіди заліза на Землі, подібні до тих, що знаходяться в деяких регіонах Неретва Валліс, вважаються утвореними шляхом мікробного відновлення сульфатів у присутності мінералів, що містять залізо.
Автори зазначають, що попередні знахідки органічної речовини та сульфідів заліза спонукали до позначення «потенційної біосигнатури» з тієї ж причини:
«Результати нашого дослідження осадових порід, що походять з матеріалів нойської ери (~4,1-3,7 млрд. років тому) у кратері Єзеро, спонукають до порівняння з раннім земним середовищем та земною біосферою, яка розвивалася приблизно в той самий час, що й ці породи. Хоча спостереження, представлені в цій роботі, не обов’язково означають, що розподіл Ni пов’язаний з біологічним процесом, наявність сильного збагачення свідчить про його біодоступність».
Інші варіанти
Прилади, доступні на Perseverance, не можуть виконувати детальний ізотопний або слідовий аналіз металів, необхідний для підтвердження походження або біологічних зв’язків, тому походження нікелю в Неретва Валліс залишається невизначеним. Однак автори дослідження також допускають і деякі небіологічні теорії.
Наприклад, нікель, можливо, був доставлений метеоритом, а потім розчинений і перерозподілений водою, яка протікала через регіон у той час. Також нікель міг накопичитися внаслідок інтенсивного хімічного вивітрювання ультраосновного протоліту — породи, що складається переважно з мінералів, багатих на залізо та магній, а також з нікелю.
Дослідники планують провести подальший аналіз, якщо зібрані зразки породи будуть доставлені на Землю. Вони кажуть, що це може прояснити джерело походження нікелю, розповісти більше про історію Марса та його потенціал для стародавнього життя.
