Curiosity измеряет общее количество органического углерода на Марсе
Curiosity приземлился на Марс 2 августа 2012 года после запуска с мыса Канаверал в ноябре 2011 года. С тех пор он исследовал зоны сильных ветров в кратере. Здесь он собрал несколько образцов грунта для исследования с помощью прибора SAM (анализ образцов Марса). Его основная задача — определить наличие органических соединений в анализируемых образцах.
Содержание статьи:
Эксперимент, начавшийся в 2014 году, потребовал нескольких лет анализа, чтобы понять полученные данные и соотнести их с другими находками, сделанными в кратере. В результате удалось измерить очень важный показатель для понимания количества материала, доступного в марсианской почве для преподавания химии и биологии. Это общий органический углерод (англ. TOC = total organic carbon), показатель количества углерода, связанного с органическими соединениями.
Ключевые ингредиенты для жизни
Органический углерод входит в список компонентов, необходимых для построения жизни. В частности, это атомы углерода, связанные с атомами водорода, которые составляют основу органических молекул. Однако этот тип связи не обязательно является синонимом жизни. На самом деле, он может поступать из определенных природных источников, таких как вулканы и встречающиеся камни, или в результате реакций на поверхности планеты.
Благодаря любопытству было обнаружено от 200 до 273 миллионов частей этого компонента. Это количество сопоставимо с количеством, содержащимся в окружающей среде. Например, при нападении на пустыни, которые менее благоприятны для жизни на Земле. Миллиарды лет назад на Марсе существовал климат, похожий на земной, поэтому исследователи считают, что если жизнь действительно существовала, органический углерод был одним из ключевых элементов в ее развитии.
Читайте также: Curiosity обнаружил очень «интересные» следы углерода на Марсе
Марсоход Curiosity, прибывший на Марс в 2012 году, обнаружил очень интересные углеродные следы. Исследование, опубликованное 18 января в журнале..
Марк Роуд из НАСА собрал образцы для анализа из 3,5-миллиарднолетней соры в заливе Йеллоанифи, на месте древнего озера в кратере Гейл. В результате физической и химической эрозии вулканических разновидностей пятно кратера осело на дно озера. Эта особенность характерна для данного региона древней Красной планеты. Он также принес с собой органический углерод, застрявший в разновидности орхидей.
Curiosity использовал SAM для определения количества органического углерода, необходимого для определения количества органического углерода в заливе. Это лаборатория на борту «Марс — Рок», которая может анализировать химический состав образцов грунта, собранных на Марсе.
Материал нагревается и принудительно вступает в реакцию с кислородом. В результате органический углерод преобразуется в углекислый газ (CO2), количество которого измеряется. В результате воздействия на горячий образец высвобождается органический углерод, содержащийся в сортовом образце.
Еще одна часть информации, которую исследователи могут получить с помощью SAM-анализа, — это соотношение изотопов углерода. Изотопы связаны с атомами, которые имеют другое количество нейтронов, чем исходный атом. Это различие между нейтронами приводит к разным атомным массам элемента. Среди изотопов углерода есть S-12 и S-13: первый имеет шесть нейтронов, второй — шесть нейтронов. Измерение изотопных отношений важно для понимания источника углерода. Изобилие углерода-12 имеет отношение к жизни.
Дженнифер Стерн, ведущий автор недавно опубликованной статьи в PNAS, описывает результаты этого измерения следующим образом
Хотя биологию нельзя полностью исключить, изотопы не могут быть использованы для подтверждения биологического происхождения этого углерода. Этот диапазон перекрывается этим органическим углеродом — магматическим (вулканическим) углеродом и наиболее вероятным источником астрономической органики».
Как будет продолжаться поиск биологических следов на Марсе?
Среди органических молекул, которые являются следами потенциальной жизни, есть аминокислоты. Как мы знаем, они используются для построения белков, необходимых для жизни. Они также могут быть созданы в результате небулярных процессов, и их обнаружение на Марсе было бы потенциальным признаком жизни на древней Красной планете.
Однако следы этих молекул пока не обнаружены, так как они быстро разрушаются под воздействием космических лучей на поверхности Марса. Как и на земле, существовавшей миллиарды лет назад, поиск следов жизни, связанных с марсианскими планетами, займет около 20 миллионов лет.
Сомнения будущих миссий, ограниченных неглубоким отбором образцов, заключаются в поиске новых аутсайдеров. Их возраст составляет менее 10 000 миллионов лет. Здесь действие высокоэнергетического солнечного излучения не полностью разрушает аминокислоты, если таковые имеются.
