Марсоход Curiosity нашел на Марсе органические молекулы: ученые выясняют их происхождение

Марсоход НАСА «Кьюриосити» обнаружил на Красной планете целый спектр органических соединений — фундаментальных кирпичиков, из которых, как считается, зародилась жизнь на Земле.

Система «Анализ проб на Марсе» (SAM) марсохода «Кьюриосити» представляет собой комплекс приборов, созданных для поиска соединений углерода, связанных с жизнью. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)
Лабораторный комплекс SAM на борту «Кьюриосити» — это высокотехнологичный инструментарий для поиска углеродных соединений биологического происхождения. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

Марсоход «Кьюриосити» пополнил копилку научных открытий, выявив на поверхности Марса разнообразные органические молекулы. Среди них оказались вещества, которые по праву считаются предшественниками живых организмов. Это событие стало первым в истории успешным применением подобного химического анализа в условиях другой планеты.

С момента высадки 6 августа 2012 года ровер ведет детальное исследование кратера Гейл и горы Шарп. Сейчас аппарат изучает район Глен-Торридон — зону, которая, по мнению экспертов, в далеком прошлом могла быть пригодна для жизни. Используя бортовую лабораторию SAM, предназначенную для детекции углеродных соединений и изучения циклов их преобразования в марсианской среде, ученые провели серию глубоких исследований.

Применив гидроксид тетраметиламмония (TMAH), исследователи сумели выделить органику из местных глинистых песчаников. Обнаруженные структуры, содержащие азот и серу, по своим характеристикам близки к материалам, ставшим основой биохимических процессов на Земле. При этом исследователи подчеркивают: пока невозможно однозначно утверждать, являются ли эти находки следами древней жизни или продуктами специфических геологических процессов.

Научную группу, стоявшую за этим экспериментом, возглавила Эми Уильямс, доцент Университета Флориды. Подробный отчет о результатах работы опубликован в издании Nature Communications.

«Этот проект стал для нас настоящим научным прорывом, — поделилась Уильямс в беседе со Space.com. — Впервые применив TMAH за пределами Земли, мы проделали огромную работу по расшифровке полученных данных и идентификации молекулярных цепочек».

Глинистые отложения: свидетели прошлого

В ходе изысканий на участке Нокфаррил-Хилл, возраст которого оценивается в 3,5 миллиарда лет, было найдено более 20 органических соединений. Несмотря на миллиарды лет эрозии, радиационное воздействие и процессы литификации, древние породы смогли сохранить удивительное химическое многообразие.

Авторы исследования полагают, что обнаруженные молекулы являются продуктами разложения макромолекулярного органического вещества, которое на протяжении эонов было «законсервировано» в осадках кратера Гейл.

Уильямс подтвердила надежность полученных данных с помощью перекрестной проверки другими инструментами ровера. Она отметила, что результаты убедительно доказывают присутствие сложного углерода в приповерхностных слоях марсианской почвы.

Марсианская аппаратура обнаружила более 20 органических молекул в глинистых песчаниках в Глен-Торридоне, кратере Гейл, благодаря работе комплекса приборов Sample Analysis at Mars на борту марсохода «Кьюриосити». Было взято три буровых образца, и на Марсе были обнаружены разнообразные органические молекулы. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)
Изучение образцов, полученных путем бурения, позволило обнаружить широкий спектр органики, скрывавшейся в толще марсианских глин. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

Локальная или принесенная органическая материя?

Изучение органики стало приоритетным направлением современных космических миссий. Ученые перешли от простой фиксации факта наличия углеродных молекул к попыткам понять их природу: являются ли они «местными» или занесены на Марс из космоса (например, метеоритами).

Подтверждение существования макромолекулярной органики открывает двери для будущих экспериментов. Есть надежда, что усовершенствованные методы анализа позволят выявить специфические биосигнатуры, сохранившиеся в древних структурах.

Связь с другими миссиями

Данные «Кьюриосити» перекликаются с наблюдениями марсохода «Персеверанс». Как отмечает Уильямс, оба аппарата фиксируют присутствие ароматических соединений и сложного углерода в разных уголках планеты. Это доказывает, что органические вещества на Марсе демонстрируют неожиданную устойчивость к агрессивной радиации и могут сохраняться на протяжении миллиардов лет.

Камера Mastcam, установленная на марсоходе NASA «Кьюриосити», сняла эту мозаику во время исследования «глинистого слоя» ещё в 2019 году. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)
Панорама глинистых пластов, запечатленная камерой Mastcam в 2019 году, остается одним из ключевых мест поисков жизни на Марсе. (Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

Взгляд в будущее

Методика, отработанная на «Кьюриосити», послужит базой для будущих миссий. Инструменты вроде MOMA на аппарате «Розалинд Франклин» и масс-спектрометр Dragonfly для полета к спутнику Сатурна Титану будут использовать аналогичные подходы.

Уильямс резюмирует, что этот успех закладывает фундамент для поиска жизни нового уровня. Следующее поколение приборов сосредоточится на более глубоком извлечении органики, что позволит окончательно прояснить, чем именно является найденная материя — продуктом геологии или же следами биологических процессов, протекавших в далеком прошлом.

 

Источник

Читайте также