Curiosity Rover открива древни „градивни елементи за живота“ на Марс

Ако имате надежда, че някога Марс може да е бил обитаван свят, две нови изследвания би трябвало да поставят малко пролет в стъпката ви.



Марсоходът на НАСА 'Кюриосити' е идентифицирал различни органични молекули, градивни елементи на живота, базирани на въглерод, в скалите на Червената планета на 3,5 милиарда години, съобщава един от докладите.



'Тези резултати не ни давайте никакви доказателства за живот “, подчерта водещият автор на изследването Дженифър Айгенброуд, учен от Отдела за изследване на слънчевата система в Центъра за космически полети на Годард на НАСА в Грийнбелт, Мериленд. [ Търсенето на живот на Марс: хронология на снимките ]

„Но има възможност [органичните] да са от древен източник на живот; просто не знаем “, каза Айгенброуд пред demokratija.eu. 'И дори животът никога да не е бил наоколо, те [молекулите] ни казват, че има поне нещо, което организмите да ядат.'



НАСА

Марсоходът на НАСА Curiosity Mars направи този автопортрет на 23 януари 2018 г. по склоновете на извисяващата се планина Sharp.(Кредит на изображението: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Другата нова статия също подробно описва откритие на Curiosity: че концентрациите на метан в Атмосферата на Марс цикъл сезонно. Откритието предполага, че този газ, който тук на Земята се произвежда предимно от живи организми, се просмуква от подземни резервоари, казаха членовете на изследователския екип.



Отново тези резултати не са доказателство за живот - метанът може да се получи и чрез геоложки процеси - но те са в съответствие с наличието на Марсиански организми , което е вълнуващо само по себе си.

„Не можем да изключим възможността той да е създаден биологично“, казва водещият автор на изследването Крис Уебстър, старши научен сътрудник в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL) в Пасадена, Калифорния. „Не можем да кажем, че е било така, но със сигурност не отхвърляме тази идея. Така че в известен смисъл това е положително за астробиолозите по света.

И двете нови проучвания бяха публикувани онлайн днес (7 юни) в списанието Science.



Оригинала

Градивни елементи на живота

Сериозният лов на органични вещества на Марс има дълга и сложна история. Започва с кацналите на НАСА викинги, които докоснаха различни части на Червената планета през 1976 г., за да търсят признаци на живот. Научният полезен товар на викингите включва инструмент, наречен газов хроматограф масспектрометър (GCMS), който нагрява марсианската почва и изследва молекулите, които изтичат.

Докато експериментите на викингите за лов на живот върнаха интригуващи, но двусмислени резултати, GCMS не откри органични вещества. Всъщност инструментът забеляза малко забележка, с изключение на два хлорирани химикала - хлорометан и дихлорометан - които се смятаха за замърсители от Земята. Този резултат убеди повечето учени по онова време, че Марс е мъртва планета; животът, какъвто познаваме, е невъзможен без органични молекули, в края на краищата.

Но това мислене започна да се променя малко през 2008 г., когато кацащият апарат на НАСА „Феникс“ откри в химията на Марс вещества, съдържащи хлор, наречени перхлорати. Някои изследователи отбелязват, че перхлоратите могат да унищожат органичните вещества в нагрята проба и предполагат, че такива реакции може да са отговорни за нулевия резултат на GCMS на викингите.

През 2011 г. тази хипотеза получи известна експериментална подкрепа. В лаборатория тук, на Земята, изследователите нагряват почвата с перхлорат и забелязват хлорометан и дихлорометан, излизащи от пробата.

След това на сцената се появи Curiosity. Роувърът се докосна в огромния кратер на Марс през август 2012 г., като започна търсене, за да се определи дали Червената планета някога е била способна да поддържа микробния живот. Учените от мисията любопитство бързо отговориха положително на този въпрос, като установиха, че Гейл е домакин на дълготрайна, потенциално обитаема система от езеро и поток преди милиарди години. [Снимки: Древното езеро на Марс би могло да поддържа живота]

Марсоходът също открива органични вещества в сравнително кратък срок, използвайки своя инструмент за анализ на пробите на Марс (SAM). SAM идентифицира хлорирани въглеводороди, като хлорбензен и дихлоробутан, в прахообразни проби, пробити от скала на място, наречено залив Йелоунайф, което е близо до мястото за кацане на Кюриосити.

Откритието потвърди съществуването на местна марсианска органика. Беше трудно да се знае пълната им история, като се има предвид привидното повсеместно разпространение на перхлоратите в червената пръст. Например, съществуват ли тези хлорирани съединения такива, каквито са в скалата, или са създадени от други местни органични вещества в реакция вътре в SAM, която също загрява пробите му?

- Бяхме малко озадачени; не бяхме сигурни какво всъщност означават тези молекули в по -голямата картина на търсенето на живот “, каза Айгенброд. „Но това ни даде много очакване, че ако можем да намерим тези молекули тук, може би ще се натъкнем на други слоеве скала, които имат повече органични вещества в тях. И точно това се случи.

Изкачване на планината

През юли 2013 г. Кюриосити напусна района на залива Йелоунайф и започна да се насочва към планината Шарп, високата 3,4 мили (5,5 километра) планина, която се издига от центъра на Гейл. Шестколесният робот стигна до базата на Шарп 14 месеца по-късно, след което се зае да проучи околностите му.

В новото проучване , Eigenbrode и нейните колеги разгледаха внимателно анализите на SAM на пробите от първите две скали от планината Sharp Curiosity, пробити - прах, събран съответно от цели, наречени Confidence Hills и Mojave през септември 2014 г. и февруари 2015 г.

Изследователите са взели предвид само газовете, които са изпарили при температури над 930 градуса по Фаренхайт (500 градуса по Целзий) - достатъчно високи, за да отстранят възможните реакции на перхлорат от сместа. Те откриха няколко нови органични вещества, както и редица молекули, които вероятно са фрагменти от много по-големи съединения, съдържащи въглерод.

Новите наблюдения увеличават инвентара на известните органични вещества на Марс и „са по -съгласувани с това, което бихме очаквали, ако органичните вещества са от живот, от метеорити или от геоложки процеси“, каза Айгенброуд.

Измерванията на SAM също показват, че концентрацията на органичен въглерод в пробитите скали е стотици части на милион, добави тя.

„Когато стигнете до това ниво, сега се приближаваме към изобилието от въглерод, което откриваме в скали на подобна възраст тук на Земята“, каза тя. „Така че очакванията са, че ако нещата тук на Земята са били до голяма степен биологични преди около 3 милиарда години, значи има последователност. Но всъщност не ви казва нищо конкретно. Просто, ОК - не е странно; не е аномално “. [Древни Марсови езера и лазерни взривове: 10 -те най -големи момента на Curiosity Rover за първите 5 години]

Загадка на метана

Астробиолозите също се стремят да разберат по -добре разпределението на метан във въздуха на Марс, тъй като веществото е потенциален газ с „биоподпис“. Това е трудно да се направи с помощта на земни инструменти, тъй като в атмосферата на нашата планета има много метан-около 1850 части на милиард (ppb)-за да усложни нещата.

Така че ново проучване, ръководено от Уебстър представя някои забележителни резултати. Той и колегите му съобщават за изходни концентрации на атмосферен метан в атмосферата за около пет земни години, измерени с инструмента за регулируем лазерен спектрометър (TLS) на Curiosity. Нивата на кратера Гейл са представителни за Червената планета като цяло, каза Уебстър, като се има предвид колко смесване се случва във въздуха на Марс.

Изследователите установяват, че тези концентрации варират в голяма степен, от най -ниските от около 0,24 ppb до максимум 0,65 ppb. И вариацията е сезонна, като пикът идва близо до края на лятото на северното полукълбо.

Тази силна сезонност изключва метеоритите или натрупването на прах като основен източник, каза Уебстър. Вместо това той и екипът му смятат, че метанът изтича непрекъснато от подземните резервоари и след това се свързва с почвени частици, когато достигне повърхността. По време на по -топло време повече от метана се освобождава от тези частици и се изпуска във въздуха.

Метанът се унищожава от ултравиолетовата светлина в рамките на няколко стотин години след появата на газа в атмосферата на Марс, така че откритите неща от Curiosity трябва да са били емитирани сравнително наскоро. Но това не означава, че тези молекули, образувани наскоро, каза Уебстър.

„Тези подземни резервоари - те могат да бъдат съставени от стар метан, древен метан или могат да бъдат съставени от модерен или нов метан, който се създава днес“, каза той пред demokratija.eu. 'Не можем да различим това.'

Екипът също не знае произхода на метана, подчерта Уебстър. Тя може да бъде произведена от микроби, но геоложките процеси - а именно реакцията на гореща вода с определени видове скали - също са възможни. А новото проучване се занимава само с фоновите нива на метан на Марс; той не предлага никаква значителна представа за еднократни вълни от неща, като например скок до 7 ppb, което Curiosity наблюдава за няколко седмици от края на 2013 г. до началото на 2014 г.

Тази илюстрация показва начините, по които метанът от марсианската подземна повърхност може да намери своя път към повърхността, където неговото поемане и отделяне може да предизвика големи сезонни вариации в атмосферата, наблюдавани от НАСА

Тази илюстрация показва начините, по които метанът от марсианската подземна повърхност може да намери своя път към повърхността, където неговото поемане и изпускане може да предизвика големи сезонни вариации в атмосферата, както се наблюдава от марсохода Curiosity Mars на НАСА.(Изображение кредит: НАСА/JPL-Caltech)

Получаване на някои отговори

Картината Марс-метан може да стане по-ясна в сравнително близко бъдеще. Орбитърът Trace Gas Orbiter-част от ръководената от Европа програма ExoMars-наскоро започна да подушва въздуха на Червената планета отгоре, в опит да нанесе глобални концентрации на метан и други газове.

'Големият въпрос е дали ще видят шлейфове, петна или шипове?' - каза Уебстър. „Ако можеха да ни кажат, че има район на Марс, откъдето метанът изглежда идва, това би било огромно. Сега можем да насочим бъдещите мисии в тази посока. “

Например, роувърът ExoMars за лов на живот, който е планиран за стартиране през 2020 г., може да бъде изпратен да вземе проба от такъв източник. Марсоходът може да успее да получи измерване на въглеродния изотоп, което би направило дълъг път към разкриване на произхода на газа. (Биологично произведен метан тук на Земята е изчерпан в по-тежкия изотоп въглерод-13, който съдържа в ядрото си още един неутрон от „нормалния“ атом въглерод-12.) Любопитството теоретично би могло да направи и такова измерване, каза Уебстър, но TLS инструментът на ровъра ExoMars ще бъде по -чувствителен от този на Curiosity.

Бъдещите мисии също ще се възползват от новото проучване на Eigenbrode и нейния екип, каза ученият от проекта Curiosity Ашвин Васавада.

„Това ни дава наистина важна представа за това как органичните молекули могат да се запазят с течение на времето и кои видове биха могли да бъдат по -добре запазени от другите“, каза Васавада, който е базиран в JPL, пред demokratija.eu. (Васавада е съавтор на новото изследване на метан, но не и на органичното.)

Резултатите на Curiosity показват, че езерните корита са добри събирачи и концентратори на органични вещества, казаха той и Eigenbrode. Така че древно езеро не би било лошо място за изпращане на роувър за лов на живот, като например превозното средство ExoMars или марсоходът Mars 2020, който НАСА планира да пусне след две години.

„Това, което прави, най -малкото повишава увереността ни, че ще има какво да се намери с тези бъдещи мисии“, каза Васавада, позовавайки се на интересни органични вещества.

Следвайте Майк Уол в Twitter @michaeldwall и Google+ . Последвай ни @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Първоначално публикувано на demokratija.eu .