V torek, 16. decembra 2014, so znanstveniki NASE, ki so se udeležili srečanja ameriškega geofizičnega združenja v San Franciscu, napovedali odkritje organskih spojin na Marsu. Napoved predstavlja odkritje manjkajoče "sestavine", ki je potrebna za preteklost ali sedanjost življenja na Marsu.
Izjemna trditev je pravzaprav zahtevala izredne dokaze - znamenito trditev dr. Carla Sagana. Znanstveniki, člani misije Mars Science Lab - Curiosity Rover, so v obdobju 20 mesecev delali za vzorčenje in analizo marsovskih vzorcev atmosfere in površin, da bi prišli do svojih zaključkov. Napoved izhaja iz dveh ločenih odkrivanj organskih snovi: 1) desetkratnih konic v atmosferskem nivoju metana in 2) vrtanja vzorcev iz kamnine, imenovane Cumberland, ki je vsebovala zapletene organske spojine.
Metan, najpreprostejših organskih spojin, smo odkrili z uporabo vzorčne analize na Marsovem instrumentu (SAM). To je eden od dveh kompaktnih laboratorijskih instrumentov, vgrajenih v kompaktni rover velikosti avtomobila, Curiosity. Znanstveniki so kmalu po pristanku na Marsu začeli uporabljati SAM za občasno merjenje kemijske vsebnosti marsovske atmosfere. V mnogih vzorcih je bila raven metana zelo nizka, ~ 0,9 dela na milijardo. Vendar se je to nenadoma spremenilo in, kot so na tiskovni konferenci zapisali znanstveniki, jih je vznemiril »vau« trenutek. Zaznani so bili kratki dnevni trni na ravni metana v povprečju 7 delov na milijardo.
Zaznavanje metana na Marsu trdijo že desetletja, v zadnjem času pa sta leta 2003 in 2004 neodvisne raziskovalne ekipe, ki so na Zemlji uporabljale občutljive spektrometre, zaznale metan v atmosferi Marsa. Ena skupina, ki jo je vodil Vladimir Krasnopolsky s katoliške univerze, druga pa pod vodstvom dr. Michaela Mumme iz Nasa Goddard Center za vesoljske polete, je zaznala široke regionalne in časovne ravni metana do 30 delov na milijardo. Te napovedi so se v znanstveni skupnosti srečale s precej skepse. In prve meritve atmosfere s strani Curiosityja so bile negativne. Vendar nobena skupina ni odstopila od svojih zahtevkov.
Nenadno odkrivanje desetkratnih konic ravni metana v kraterju Gale ni v neskladju s prejšnjimi oddaljenimi meritvami z Zemlje. Visoke sezonske koncentracije so bile v regijah, ki ne vključujejo Gale Craterja, in še vedno je mogoče, da so meritve radovednosti podobne narave, vendar zaradi nekega manj aktivnega postopka kot v regijah, ki jih je opredelila ekipa dr. Mamma.
Nasini znanstveniki na AGU pod vodstvom znanstvenika projekta MSL dr. John Grotzinger so poudarili, da še ne vedo, kako nastaja metan. Postopek je lahko biološki ali ne. Obstajajo abiotski kemični procesi, ki lahko proizvajajo metan. Vendar so odkrivanja MSL SAM vsakodnevno predstavljala dejanski dejanski proces na rdečem planetu. Samo to je zelo razburljiv vidik odkrivanja.
Ekipa je predstavila diapozitive in opisala, kako se lahko ustvari metan. Z znanimi nizkimi stopnjami metana v ~ 1 del na milijardo bi lahko izključili zunanji kozmični vir, na primer mikrometeoroide, ki vstopajo v ozračje in sproščajo organske snovi, ki jih sončna svetloba nato zmanjša na metan. Izvor metana mora biti lokalnega izvora.
Znanstveniki so ponazorili dva načina proizvodnje. V obeh primerih je nekaj dnevnih ali vsaj občasnih dejavnosti, ki sproščajo metan iz podzemlja Marsa. Izvor je lahko biološki, ki se nabira v podzemnih kamninah in se nato nenadoma sprosti. Ali pa je lahko generator abiotske kemije, kot je reakcija med mineralom olivinom in vodo.
Predpomnjeni mehanizem za shranjevanje metana, ki ga predlaga in ponazarja, se imenuje shranjevanje klatrata. Shranjevanje klatrata vključuje rešetkaste spojine, ki lahko ujamejo molekule, kot je metan, ki se lahko pozneje sprostijo zaradi fizikalnih sprememb v klatratu, kot so sončno ogrevanje ali mehanske napetosti. Naši znanstveniki so s pomočjo vprašanj in odgovorov izjavili, da se takšni klathrati lahko ohranijo milijone in milijarde let pod zemljo.
Drugo odkritje organskih snovi je vključevalo kompleksnejše spojine v površinskih materialih. Tudi od prihoda na Mars je podjetje Curiosity uporabljalo vrtalno orodje za preizkušanje notranjosti kamnin. Grotzinger je poudaril, kako je material takoj na površini Marsa občutil učinke sevanja in vseprisotna prstna zmes perklorat, ki zmanjšuje in uničuje organsko tako zdaj kot več milijonov let. Zaznavanje nobene organske snovi v ohlapnem in izpostavljenem površinskem materialu ni zmanjšalo upanja NASA-jevih znanstvenikov o odkrivanju organskih snovi v skalah Marsa.
Vrtanje je bilo izvedeno na več izbranih kamninah in končno je blatna kamnina, imenovana Cumberland, razkrila prisotnost organskih spojin bolj kompleksnih kot preprost metan. Znanstveniki so poudarili, da natančno to, kar so ravno te organske spojine, ostaja skrivnost zaradi zmedene prisotnosti aktivnega kemičnega perklorata, ki lahko organske organizme hitro razgradi na enostavnejše oblike.
Za odkrivanje organskih snovi v blatni skali Cumberland je bilo potrebno vrtalno orodje in zajemalka na večplastni robotski roki, da je bil vzorec v analizo v laboratorij SAM. Za zaznavanje metana ima SAM dovodni ventil za sprejem atmosferskih vzorcev.
Dr. Grotzinger je opisal, kako je bil Cumberland izbran za vzorec. Kamen se imenuje blatni kamen, ki je bil podvržen procesu, imenovanem digeneza - metamorfoza usedline do kamnin. Grotzinger je poudaril, da se bodo tekočine skozi digenezo premikale skozi takšno kamnino in perklorat lahko uniči organske snovi v procesu. Tako bi lahko bilo veliko metamorfnih kamnin na Marsovski površini. Skupina znanstvenikov je pokazala primerjavo med vzorci kamnin, merjenimi s SAM. Primerjala sta se zlasti dva - s skale "John Klein" in skale Cumberland. Prve niso pokazale organskih in drugih kamnin, ki so bile vzorčene; vendar je vzorec Cumberlanda iz njegove notranjosti razkril organske snovi.
Analiza dela je bila mukotrpna - navezano na Saganovo izjavo. Pomen odkritja organskih snovi na Marsu ni mogel podcenjevati znanstvenikov in Grotzinger je ta odkritja označil za trajno zapuščino Mars Curiosity Roverja. Poleg tega je izjavil, da bodo metode odkrivanja in analize daleč usmerjale izbiro instrumentov in njihovo uporabo med misijo roverja Mars 2020.
Odkritje organske snovi dopolni potreben niz "sestavin" za preteklo ali sedanje življenje na Marsu: 1) vir energije, 2) voda in 3) organske snovi. To so osnovne zahteve za obstoj življenja, kot ga poznamo. Iskanje življenja na Marsu se še vedno začne in nova odkritja organske še vedno niso jasen znak, da je življenje obstajalo ali je prisotno še danes. Kljub temu sta dr. Jim Green, ki je predstavil skupino znanstvenikov, in dr. Grotzinger poudarila obseg teh odkritij in njihovo povezanost s cilji programa NASA Mars, zlasti zdaj s poudarkom na pošiljanju ljudi na Mars. Za roverjem Mars Curiosity se pot po pobočju gore Sharp nadaljuje in zdaj z večjo resnostjo in nadaljnjim iskanjem skal, podobnih Cumberlandu.
Reference:
