Ce au în comun cărbunele, țițeiul și trufele? Dați-i drumul. Vom aștepta.
Răspunsul este tiofenele, o moleculă care se comportă foarte mult ca benzenul. Petrolul brut, cărbunele și trufele conțin toate tiofene. La fel și alte câteva substanțe. Curiositatea MSL a găsit tiofene pe Marte și, deși acest lucru nu dovedește în mod concludent că Marte a găzduit viața, descoperirea sa este o etapă importantă pentru rover. Mai ales că trufele sunt vii, iar petrolul și cărbunele erau mai degrabă.
Un citat de pe site-ul Curiosity al NASA ne amintește care este misiunea roverului: „Curiosity a fost conceput pentru a evalua dacă Marte a avut vreodată un mediu capabil să susțină forme de viață mici numite microbi. Cu alte cuvinte, misiunea sa este să determine „locuința” planetei. ”
O pereche de oameni de știință de la Universitatea Tehnică din Berlin consideră că Curiositatea tiofenelor găsită pe Marte ar putea fi o semnătură din viața marțiană timpurie. Dacă au dreptate, atunci Marte a fost, la un moment dat, locuit de simple forme de viață. Și-au prezentat rezultatele într-o nouă lucrare.
Perechea este Dirk Schulze-Makuch și Jacob Heinz. Schulze-Makuch este și astrobiolog la Universitatea de Stat din Washington. Hârtia lor se intitulează „Tiofenele de pe Marte: origine biotică sau abiotică?” Este publicat în revista Astrobiologie.
Curiositatea MSL a găsit tiofenele în sedimentele marțiene. Este una dintre numeroasele molecule interesante găsite pe Marte, care ar putea avea o origine biotică. Tiofenele pot avea, de asemenea, o origine abiotică prin diageneză, care sunt modificări fizice și chimice care au loc pe măsură ce sedimentele devin rocă sedimentară.
Pentru a găsi tiofenele în sedimentele marțiene, Curiosity a trebuit să încălzească mai întâi eșantionul peste 500 de grade Celsius. Apoi Curiosity a examinat-o cu instrumentul SAM (Sample Analysis at Mars). SAM a analizat gazele care provin din eșantion folosind cromatografia de gaz-spectrometrie de masă. SAM este de fapt trei instrumente într-unul și împreună caută produse chimice organice.
„Am identificat mai multe căi biologice pentru tiofenele care par mai probabile decât cele chimice, dar avem încă nevoie de dovezi”, a spus Dirk Schulze-Makuch într-un comunicat de presă. „Dacă găsiți tiofene pe Pământ, atunci ați crede că sunt biologice, dar pe Marte, desigur, bara pentru a demonstra că trebuie să fie destul de mare.”
Tiofenele au o structură care sugerează o posibilă origine biotică. Au patru atomi de carbon și un singur atom de sulf dispuse într-un inel, cu atomi de hidrogen. Hidrocarburile sunt elemente esențiale în chimia organică, iar moleculele de hidrocarburi care conțin atomi de sulf sunt o parte importantă a studiului chimiei organice.
Există surse non-biologice de tiofene. Acestea pot fi create prin impacturi de meteori și printr-un proces numit reducere de sulfat termochimic, unde compușii sunt încălziți peste 120 Celsius (248 F).
Dar sursele biologice de tiofene sunt cele mai interesante. În trecutul îndepărtat, poate acum aproximativ 3 miliarde de ani, Marte era un loc mult diferit. Probabil a avut un mediu călduț și umed, care ar putea duce viață. Acele bacterii antice ar fi putut facilita biologic un proces de reducere a sulfatului, ceea ce a dus la tiofenele detectate de Curiosity.
Tehnologia se mișcă rapid. Curiozitatea a fost mult mai avansată decât spiritul și oportunitatea predecesorilor săi. Utilizează tehnologie care descompune molecule mari în molecule mai mici pentru analiză. Dar când următorul rover Mars, misiunea ExoMars a ESA, va ajunge pe planeta roșie, va aduce o tehnologie și mai avansată.
MOMA ExoMars (Mars Organic Molecule Analyzer) este primul instrument de astrobiologie al roverului ExoMars și, de asemenea, cel mai mare instrument. Este un pic mai rafinat decât instrumentul Curiosity și nu se bazează pe fragmentare pentru a studia moleculele. MOMA va permite colectarea și studiul moleculelor mai mari.
MOMA va folosi conceptul de homochiralitate pentru a identifica moleculele ca biotice sau abiotice, lucru pe care curiozitatea MSL nu îl poate face. Homochiralitatea este o proprietate a aminoacizilor și a zaharurilor. Multe dintre moleculele organice necesare vieții, inclusiv aminoacizii și zaharurile, pot veni atât la tipul stâng, cât și la cel drept, denumit chiralitatea lor.
În viața Pământului, 19 dintre cei 20 de aminoacizi sunt homochirali și stângaci, în timp ce zaharurile, care fac parte din ARN și ADN, sunt homochirale și drepte. Homochiralitatea este esențială pentru un metabolism eficient. Dar aceleași substanțe chimice produse într-un laborator vor avea o cantitate egală de tipuri stângace și drepte. Ideea de bază este că dacă găsim blocuri de viață homochirale, acestea au probabil o sursă biologică.
Raporturile de izotopi pot diferenția, de asemenea, între aceiași atomi cu origini biotice sau abiotice. Schulze-Makuch și Heinze, autorii acestei lucrări, consideră că unele dintre datele din roverul ExoMars ar trebui utilizate pentru a căuta și izotopi de carbon și sulf. În special, izotopii mai ușori ai ambelor. Aceștia consideră că este cel mai probabil să găsim o origine biologică.
„Organismele sunt„ leneșe. ”Mai degrabă ar folosi variațiile ușoare ale izotopilor elementului, deoarece le costă mai puțină energie”, a spus Schulze-Makuch.
Formele de viață tind să modifice echilibrul dintre izotopii ușori și izotopii grei ai elementelor pe care le produc. Acest raport este diferit de raportul din aceleași elemente din blocurile lor de construcție. Acesta este un „semn de viață”, potrivit lui Schulze Makuch.
Discuțiile despre viața de pe Marte au continuat de zeci de ani. Când aterizătorii vikingi au fost pe Marte în 1976, au efectuat primele măsurători in situ, în căutarea unor compuși organici. Ceea ce au găsit este încă oarecum controversat astăzi, deoarece niciun experiment de laborator nu a reușit să recreeze complet rezultatele. Cu toate acestea, în comunitatea științifică se crede pe larg că descoperirile vikinge pot fi explicate prin surse abiotice.
Roverul ExoMars este următorul nostru pas în înțelegerea locuinței antice a lui Marte. Rezultatele sale experimentale ne pot aduce cu un pas mai aproape de a cunoaște definitiv dacă Marte a găzduit o dată viața. Dar s-ar putea să nu ne ajungă până la această concluzie, din păcate.
"După cum a spus Carl Sagan" cererile extraordinare necesită dovezi extraordinare ", a spus Schulze-Makuch. „Cred că dovada va necesita într-adevăr să trimitem oameni acolo, iar un astronaut privește la microscop și vede un microb în mișcare.”
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Studiul găsește molecule organice descoperite de Curiosity Rover în concordanță cu viața timpurie pe Marte
- Studiu publicat: Tiofenele de pe Marte: origine biotică sau abiotică?
- Instrumentul Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA): Caracterizarea materialului organic în sedimentele marțiene
