Dodano: 20 września 2022r.

Materia organiczna w próbkach marsjańskich skał. Intrygujące odkrycie łazika Perseverance

Od lipca tego roku łazik Perseverance bada marsjański krater Jezero w poszukiwaniu ewentualnych śladów starożytnego życia. Łazik wywiercił i zebrał kilka cienkich rdzeni skał osadowych z krateru, który, jak uważają naukowcy, w zamierzchłej przeszłości był deltą rzeki. Uczeni są podekscytowani, ponieważ wstępna analiza jednej z próbek wykazała największą jak dotąd obfitość cząsteczek organicznych w skałach badanych przez Perseverance.

Materia organiczna w próbkach marsjańskich skał. Intrygujące odkrycie łazika Perseverance

 

Krater Jezero, dziś jest suchą, zniszczoną przez wiatr depresją, ale niegdyś, jak uważają naukowcy, w tym miejscu istniało jezioro oraz rzeka. Z tego też powodu miejsce to zostało wybrane do badania przez łazik Perseverance, którego misją jest poszukiwanie śladów mikrobiologicznego życia. Mars miliardy lat temu był ciepły i wilgotny, a takie warunki mogły sprzyjać powstaniu życia.

Szeroki na około 45 kilometrów krater Jezero - od 3,5 do 3,9 miliarda lat temu wypełniało głębokie na prawie 500 metrów jezioro, które połączone było z pobliską rzeką. Znajduje się na północ od marsjańskiego równika na zachodnim skraju Isidis Planitia – równiny położonej w obrębie gigantycznego basenu uderzeniowego. Uczeni są przekonani, że niegdyś miejsce to było deltą rzeki, która mogła zbierać po drodze i gromadzić w osadach ewentualne cząsteczki organiczne i inne potencjalne oznaki życia mikrobiologicznego.

Poszukiwania śladów dawnego życia

Od początków lipca łazik bada krater Jezero i zebrał już cztery próbki ze starożytnej delty rzeki, co podniosło całkowitą liczbę zdeponowanych w trzewiach łazika próbek skał do 12. Próbki, nieco szersze niż średnica ołówka i długości około sześciu centymetrów, znajdują się szczelnie zamknięte w specjalnych, tytanowych fiolkach we wnętrzu łazika. Łazik ma 42 takie fiolki na próbki. W przyszłości kolejne misje, które będą w stanie odbyć podróż w obie strony lub wysłać próbki z powierzchni Czerwonej Planety, dostarczą je na Ziemię, gdzie zostaną poddane szczegółowym badaniom. Kiedy to się stanie? Tego jeszcze nie wiadomo. Wstępne plany sugerują, że próbki mogą dotrzeć na Ziemię nie wcześniej niż w 2033 roku.

Perseverance bada obecnie skały osadowe w delcie rzeki, które powstały, gdy cząsteczki o różnej wielkości opadały na dno w niegdyś wodnym środowisku. Podczas swojej pierwszej kampanii naukowej łazik zbadał dno krateru, znajdując skałę magmową, która tworzy się głęboko pod ziemią lub podczas aktywności wulkanicznej na powierzchni. Teraz Perseverance kończy drugą kampanię.

- Wybraliśmy krater Jezero do badania, ponieważ uważaliśmy, że tam jest największa szansa na zebranie naukowo doskonałych próbek, a teraz wiemy, że wysłaliśmy łazik we właściwe miejsce – powiedział Thomas Zurbuchen, zastępca administratora NASA. - Te pierwsze dwie kampanie naukowe przyniosły niesamowitą różnorodność próbek – dodał.

Intrygująca próbka

- Delta, ze swoimi różnorodnymi skałami osadowymi, pięknie kontrastuje ze skałami magmowymi – odkrytymi na dnie krateru – powiedział Ken Farley z Caltech. - To zestawienie zapewnia nam bogate zrozumienie historii geologicznej po uformowaniu się krateru oraz zróżnicowany zestaw próbek. Na przykład znaleźliśmy piaskowiec, który przenosi ziarna i fragmenty skał powstałe daleko od krateru Jezero – oraz mułowiec zawierający intrygujące związki organiczne – przyznał Farley.

20 lipca Perseverance wwiercił się w skałę o szerokości około 1 metra, która prawdopodobnie uformowała się miliardy lat temu, gdy błoto i drobny piasek osiadły w parującym słonym jeziorze. Uczeni określają tę skałę jako „Wildcat Ridge” (Grzbiet Dzikiego Kota). Łazik przeanalizował próbkę przy pomocy instrumentu SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals).

Analiza wykazała bogactwo cząsteczek organicznych. Skała ta okazała się mieć największą jak dotąd obfitość materii organicznej wśród próbek zebranych na Marsie przez łazik Perseverance. Materia organiczna w próbkach wydaje się być skoncentrowana wokół minerałów siarczanowych. Sugeruje to, że substancje organiczne i minerały siarczanowe koncentrowały się, gdy jezioro, które kiedyś wypełniało krater, wyparowało. Minerały mogą dostarczyć istotnych informacji o środowiskach wodnych, w których powstały.

To kuszące znalezisko. - Całe życie, jakie znamy, składa się z substancji organicznych. Ale, co ważne, materia organiczna może również powstawać w procesach chemicznych i niezwiązanych z życiem, na przykład z interakcji wody ze skałami. Substancje organiczne znajdują się również w pyle międzygwiazdowym – powiedział Sunanda Sharma z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Związki organiczne

Co to jest materia organiczna? Cząsteczki organiczne składają się z szerokiej gamy związków zbudowanych głównie z węgla i zwykle zawierają atomy wodoru i tlenu. Mogą również zawierać inne pierwiastki, takie jak azot, fosfor i siarka. Chociaż istnieją procesy chemiczne, dzięki którym mogą powstać te cząsteczki, to na Ziemi niektóre z nich są wytwarzane przez organizmy żywe.

Obecność tych specyficznych cząsteczek jest uważana za potencjalną biosygnaturę – substancję lub strukturę, która może świadczyć o istnieniu w przeszłości życia. Jednak cząsteczki te mogą również zostać wytworzona bez udziału życia.

Ta materia organiczna została uwięziona w marsjańskich skałach dawno temu. Mars jest teraz suchą i zimną planetą, ale miliardy lat temu było tam ciepło i istniała woda. Skały, które obecnie bada Perseverance, to wysuszone osady, które kiedyś były mułem osiadłym na dnie jeziora.

Ale związki organiczne były już znajdowane na Marsie. W 2013 r. łazik Curiosity znalazł dowody na obecność materii organicznej w próbkach proszku skalnego. Z kolei Perseverance już wcześniej wykrył substancje organiczne w kraterze Jezero. Ale naukowcy są podekscytowani, bo w przeciwieństwie do poprzedniego odkrycia, najnowszych analiz dokonano na obszarze, gdzie w odległej przeszłości osady i sole gromadziły się w wodnych warunkach, w których potencjalnie mogło istnieć życie.

- W odległej przeszłości piasek, błoto i sole, które teraz składają się na próbkę ze skały „Wildcat Ridge”, zostały osadzone w warunkach, w których życie mogło potencjalnie kwitnąć. Ważny jest fakt, że materia organiczna została znaleziona w skale osadowej, a w podobnych skałach na Ziemi wielokrotnie znajdowano skamieniałości pradawnego życia. Jednak dalsze wnioski dotyczące tego, co zawiera próbka, będą musiały poczekać, aż powróci ona na Ziemię w celu dogłębnych badań – powiedział Farley.

 

Źródło: NASA, fot. NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS