Naukowcy odkryli największe cząsteczki organiczne, jakie kiedykolwiek odkryto na Marsie, osadzone w łupkach liczących 2,5 miliarda lat, co rodzi pytanie – choć nie jest dowodem – na istnienie życia w przeszłości na Czerwonej Planecie. Z nowego badania pod kierownictwem NASA opublikowanego w czasopiśmie Astrobiology wynika, że złożonych węglowodorów przypominających kwasy tłuszczowe nie można w pełni wyjaśnić znanymi procesami niebiologicznymi, co czyni ich pochodzenie biologicznym „prawdopodobnym”.
Odkrycie w łupkach Cumberland
Cząsteczki organiczne odkryto w Cumberland Shale, drobnoziarnistej skale osadowej w zatoce Yellowknife w kraterze Gale, starożytnym dnie marsjańskiego jeziora. Łazik Curiosity po raz pierwszy wwiercił się w skałę w 2013 r., ale odkrycie tych dużych alkanów (łańcuchów węglowodorowych zawierających od 10 do 12 atomów węgla) było możliwe dopiero po podgrzaniu próbki do ekstremalnych temperatur (1100°C) w trakcie poszukiwania aminokwasów. Te łańcuchy alkanów są większe niż te zwykle tworzone w procesach abiotycznych, co zwiększa prawdopodobieństwo, że są produktem pochodzenia biologicznego.
Wracając do historii Marsa
Pierwotna liczebność tych cząsteczek organicznych jest trudna do oszacowania, ponieważ zniszczyły je miliardy lat ekspozycji na promieniowanie kosmiczne i słoneczne. Naukowcy wykorzystali modelowanie matematyczne i dane z symulacji laboratoryjnych (eksperymenty radiolizy), aby oszacować początkowe stężenia i doszli do wniosku, że obecne poziomy (30–50 ppb) prawdopodobnie stanowią jedynie niewielki ułamek – być może wielokrotnie mniej – tego, co było obecne w momencie pierwotnego formowania się łupków.
Wykluczenie pochodzenia niebiologicznego
W badaniu systematycznie oceniano możliwe niebiologiczne szlaki powstawania tych cząsteczek. Kilka skryptów zostało odrzuconych:
- Dostawa kosmiczna: Pył międzyplanetarny i meteoryty przynoszą materię organiczną na Marsa, ale nie mogą przeniknąć przez skały ani wyjaśnić zaobserwowanych stężeń.
- Osiadanie atmosfery: Starożytna marsjańska atmosfera była zbyt rzadka, aby w wyniku osiadania wytworzyć wystarczające ilości materiału organicznego.
- Interakcja wody i skał: Zazwyczaj wytwarza mniejsze cząsteczki organiczne niż występujące tutaj długie łańcuchy.
- Systemy hydrotermalne: Chociaż jest to możliwe, wymagałyby one wysokich temperatur, których nie stwierdzono w próbce z Cumberland.
Dlaczego to ma znaczenie: poszukiwanie życia pozaziemskiego
Odkrycia te są znaczące, ponieważ zawężają możliwości pochodzenia tych cząsteczek. Chociaż nie jest to ostateczny dowód na istnienie życia, wzmacnia argument, że starożytny Mars mógł nadawać się do zamieszkania. Obecność minerałów ilastych, azotanów i siarki w tej samej próbce dodatkowo potwierdza tę tezę, ponieważ związki te są niezbędne w procesach biologicznych. Długotrwała obecność wody w kraterze Gale oznaczała, że było mnóstwo czasu na rozwój procesów chemicznych, które ułatwiłyby pojawienie się życia.
Ograniczenia i perspektywy na przyszłość
Możliwości analityczne łazika Curiosity mają swoje ograniczenia. Większe i bardziej złożone cząsteczki organiczne — ściśle związane z aktywnością biologiczną — mogą znajdować się poza zasięgiem jego wykrywania. Następnym krokiem jest odtworzenie warunków marsjańskich na Ziemi, aby lepiej zrozumieć, jak zachowują się te cząsteczki. Ostatecznie do ostatecznej analizy niezbędne jest pobranie rzeczywistych próbek marsjańskich łupków w ramach przyszłej misji polegającej na pobraniu próbek.
Naukowcy podkreślają, że chociaż nie mogą całkowicie wykluczyć pochodzenia niebiologicznego, niewyjaśniona obfitość tych cząsteczek organicznych sprawia, że hipoteza biologiczna jest „wiarygodna” i wymaga dalszych badań.
