Kaj imajo skupnega premog, surova nafta in tartufi? Kar daj. Počakali bomo
Odgovor je tiofen, molekula, ki se veliko obnaša kot benzen. Surova nafta, premog in tartufi vsebujejo tiofene. Tako naredite še nekaj drugih snovi. MSL Curiosity je našel tiofene na Marsu in čeprav to še ne dokazuje, da je Mars nekoč gostil življenje, je njegovo odkritje pomemben mejnik za veslača. Še posebej, ker so tartufi živi, nekoč pa nafta in premog.
Citat z Nasine spletne strani Curiosity nas spominja, kaj je misija roverja: »Radovednost je bila zasnovana za oceno, ali je imel Mars kdaj okolje, ki bi lahko podpiralo majhne oblike življenja, imenovane mikrobi. Z drugimi besedami, njegova naloga je določiti "življenjsko dobo planeta". "
Par znanstvenikov z berlinske tehnične univerze meni, da bi tiofen Radovednost, ki so ga našli na Marsu, lahko podpis iz zgodnjega marsovskega življenja. Če imajo prav, potem so Mars nekoč poseljevali preproste oblike življenja. Svoje ugotovitve so predstavili v novem prispevku.
Par sta Dirk Schulze-Makuch in Jacob Heinz. Schulze-Makuch je tudi astrobiologinja na državni zvezni državi Washington. Njihov prispevek je naslovljen "Tiofeni na Marsu: biotski ali abiotični izvor?" Objavljeno v reviji Astrobiology.
MSL Curiosity je tiofene našel v marsovskih sedimentih. To je ena od številnih zanimivih molekul, ki jih najdemo na Marsu, ki imajo lahko biotski izvor. Tiofeni imajo lahko tudi skozi diagenezo abiotski izvor, kar so fizikalne in kemične spremembe, ki se zgodijo, ko sedimenti postanejo sedimentna kamnina.
Da bi našel tiofene v marsovskih sedimentih, je Curiosity moral najprej segreti vzorec nad 500 Celzija. Nato jo je Curiosity pregledal z instrumentom SAM (Sample Analysis at Mars). SAM je s plinsko kromatografijo in masno spektrometrijo analiziral pline, ki prihajajo iz vzorca. SAM je pravzaprav trije instrumenti v enem in skupaj iščejo organske kemikalije.
"Identificirali smo več bioloških poti tiofena, ki se zdijo bolj verjetno kot kemične, vendar še vedno potrebujemo dokaz," je v sporočilu za javnost dejal Dirk Schulze-Makuch. "Če na Zemlji najdete tiofene, potem bi mislili, da so biološki, na Marsu pa seveda bar, ki bi moral dokazati, da mora biti precej višji."
Tiofeni imajo strukturo, ki nakazuje na možen biotski izvor. Imajo štiri atome ogljika in en atom žvepla, razporejen v obroču, z atomi vodika. Ogljikovodiki so bistveni elementi organske kemije, molekule ogljikovodikov, ki vsebujejo atome žvepla, pa so pomemben del študija organske kemije.
Obstajajo nebiološki viri tiofena. Nastanejo lahko z udarci meteorja in s postopkom, imenovanim redukcijo termokemičnega sulfata, kjer spojine segrejejo nad 120 Celzija (248 F).
Toda biološki viri tiofena so najbolj zanimivi. V daljni preteklosti, morda pred približno 3 milijardami let, je bil Mars precej drugačno mesto. Verjetno je bilo toplo in mokro okolje, ki bi lahko ogrozilo življenje. Te starodavne bakterije bi lahko biološko olajšale postopek redukcije sulfata, kar je povzročilo tiofene, ki jih je Curiosity zaznal.
Tehnologija se hitro premika. Radovednost je bila precej naprednejša od svojih predhodnikov Spirit in Opportunity. Za analizo uporablja tehnologije, ki velike molekule razgrajujejo na manjše molekule. Ko pa bo na rdeči planet prišel naslednji Mars rover, misija ESA ExoMars, bo prinesla še bolj napredno tehnologijo.
ExoMars 'MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) je najpomembnejši instrument za astrobiologijo na roverju ExoMars in tudi največji instrument. Je nekoliko bolj rafiniran kot Curiosityjev instrument in se pri proučevanju molekul ne zanaša na razdrobljenost. MOMA bo omogočila zbiranje in preučevanje večjih molekul.
MOMA bo uporabila koncept homohiralnosti za identifikacijo molekul kot biotičnih ali abiotičnih, kar MSL Curiosity ne more storiti. Homohiralnost je lastnost aminokislin in sladkorjev. Veliko organskih molekul, potrebnih za življenje, vključno z aminokislinami in sladkorji, lahko pride v levičarskih in desničarskih vrstah, ki jih imenujemo njihova hiralnost.
V življenju Zemlje je 19 od 20 aminokislin homohiralnih in levičarjev, sladkorji, ki so del RNA in DNK, pa homohiralni in desničarji. Homohiralnost je bistvenega pomena za učinkovit metabolizem. Toda enake kemikalije, proizvedene v laboratoriju, bodo imele enako število levičarjev in desničarjev. Osnovna ideja je, da če najdemo homohiralne gradnike življenja, imajo verjetno biološki vir.
Izotopna razmerja se lahko razlikujejo med istimi atomi bodisi z biotskim bodisi z abiotskim poreklom. Schulze-Makuch in Heinze, avtorja tega prispevka, menita, da bi bilo treba uporabiti nekatere podatke iz roverja ExoMars tudi za iskanje izotopov ogljika in žvepla. Predvsem lažji izotopi obeh. Mislijo, da je tu najverjetneje biološki izvor.
"Organizmi so" leni ". Raje bi uporabili lahke izotopske variacije elementa, ker jim to stane manj energije," je dejala Schulze-Makuch.
Življenjske oblike ponavadi spreminjajo ravnovesje med lahkimi izotopi in težkimi izotopi elementov, ki jih proizvajajo. To razmerje je drugačno od razmerja v istih elementih njihovih gradnikov. Po Schulzeju Makuchu je to življenjsko znamenje.
Razprava o življenju na Marsu poteka že desetletja. Ko so bili vikinški deželi leta 1976 na Marsu, so opravili prve in-situ meritve in iskali organske spojine. To, kar so ugotovili, je še danes nekoliko sporno, saj noben laboratorijski poskus ne bi mogel v celoti poustvariti teh rezultatov. Vendar je v znanstveni skupnosti splošno prepričanje, da je mogoče ugotovitve vikingov razložiti z abiotskimi viri.
Rover ExoMars je naš naslednji korak pri razumevanju življenjske dobe Marsa. Njeni eksperimentalni rezultati nas lahko še korak približajo dokončnemu vedenju, ali je Mars nekoč gostil življenje. Vendar nas žal ne bo pripeljalo vse do tega zaključka.
"Kot je dejal Carl Sagan," izredne trditve zahtevajo izredne dokaze ", je dejala Schulze-Makuch. "Mislim, da bo dokaz res zahteval, da dejansko pošljemo ljudi tja, astronavt pa pogleda skozi mikroskop in zagleda premikajočega se mikroba."
Več:
- Sporočilo za javnost: Študija ugotavlja, da so organske molekule, ki jih je odkril Curiosity Rover, skladne z zgodnjim življenjem na Marsu
- Objavljena študija: Tiofeni na Marsu: biotski ali abiotski izvor?
- Marsov organski analizator molekul (MOMA): Karakterizacija organskega materiala v marsovskih sedimentih
