У вівторок, 16 грудня 2014 року, вчені NASA, які відвідували Американську геофізичну спілку на падінні в Сан-Франциско, оголосили про виявлення органічних сполук на Марсі. Оголошення являє собою виявлення зниклого "інгредієнта", необхідного для існування - минулого чи сучасного - життя на Марсі.
Дійсно, надзвичайна вимога вимагала надзвичайних доказів - відомого твердження доктора Карла Сагана. Вчені, члени місії Mars Science Lab - Curiosity Rover, протягом 20 місяців працювали над тим, щоб відібрати та проаналізувати марсіанські проби атмосфери та поверхні, щоб дійти висновків. Оголошення пов'язане з двома окремими виявленнями органіки: 1) десятикратними шипами в атмосферному рівні метану та 2) зразками буріння із скелі під назвою Камберленд, яка включала складні органічні сполуки.
Метан, найпростіших органічних сполук, був виявлений за допомогою інструментального аналізу на Марсі (SAM). Це один з двох компактних лабораторних приладів, вбудованих у компактний автомобіль роверів розміром Curiosity. Дуже скоро після посадки на Марс вчені почали використовувати САМ для періодичного вимірювання хімічного вмісту марсіанської атмосфери. У багатьох зразках рівень метану був дуже низьким, ~ 0,9 частин на мільярд. Однак це несподівано змінилося, і, як заявили вчені на прес-конференції, саме “вау” момент збентежив їх. Виявлено короткі щоденні сплески рівня метану в середньому 7 частин на мільярд.
На виявлення метану на Марсі заявляли десятиліттями, але останнім часом, у 2003 та 2004 роках, незалежні дослідницькі групи, що використовують чутливі спектрометри на Землі, виявили метан в атмосфері Марса. Одна група під керівництвом Володимира Краснопольського з Католицького університету, а інша на чолі з доктором Майклом Маммою з центру космічних польотів НАСА Годдард виявила широкі регіональні та часові рівні метану до 30 частин на мільярд. Ці повідомлення зустрічалися із значним скептицизмом з боку наукової спільноти. І перші вимірювання атмосфери Curiosity були негативними. Однак жодна група не відступила від своїх вимог.
Раптове виявлення десятикратних шипів рівня метану в кратері Гале не суперечить попереднім віддаленим вимірюванням від Землі. Високі сезонні концентрації були в регіонах, які не включають Крейтер Гейла, і можливо, вимірювання Цікавості мають аналогічний характер, але через деякий менш активний процес, ніж існує в регіонах, визначених командою доктора Мамми.
Вчені NASA в АГУ під керівництвом вченого проекту MSL доктора Джона Гротцингера підкреслили, що вони ще не знають, як утворюється метан. Процес може бути біологічним чи ні. Існують абіотичні хімічні процеси, які можуть виробляти метан. Однак виявлення САМ MSL були щоденними сплесками і являють собою активний реальний процес, що триває на Червоній планеті. Це одне є дуже захоплюючим аспектом виявлення.
Команда представила слайди, щоб описати, як може утворюватися метан. З відомим низьким фоновим рівнем метану, що становить ~ 1 частина на мільярд, можна виключити зовнішнє космічне джерело, наприклад мікрометеороїди, що потрапляють в атмосферу і виділяють органіку, яка потім зменшується сонячним світлом до метану. Джерело метану має бути місцевого походження.
Вчені проілюстрували два засоби виробництва. В обох випадках існує деяка щоденна - або принаймні періодична - діяльність, яка вивільняє метан з підземної поверхні Марса. Джерело може бути біологічним, яке накопичується в підземних породах, а потім раптово вивільняється. Або генератором може стати абіотична хімія, така як реакція між мінералом олівіном та водою.
Запропонований і проілюстрований механізм зберігання підземних метанів називається клатратним сховищем. Зберігання клатрату включає сполуки грат, які можуть захоплювати молекули, такі як метан, які згодом можуть вивільнятися фізичними змінами клатрату, такими як сонячне нагрівання або механічні навантаження. Завдяки питанням преси та запитання вчені NASA заявили, що такі клатрати можуть зберігатися протягом мільйонів і мільярдів років під землею.
Друге відкриття органіки передбачало більш складні сполуки в поверхневих матеріалах. Також з моменту прибуття на Марс, Curiosity використовував буровий інструмент для зондування інтер'єрів скель. Гротцингер підкреслив, як матеріал, що знаходиться безпосередньо на поверхні Марса, зазнав впливу радіації та всюдисущого ґрунтового складу перхлоратів, що знижують та знищують органіку як зараз, так і протягом мільйонів років. Виявлення відсутності органіки в пухкому та відкритому поверхневому матеріалі не зменшило сподівань науковців НАСА виявити органіку в скелях Марса.
Буріння проводилося на кількох відібраних скелях, і нарешті, грязьова порода під назвою Камберленд виявила наявність органічних сполук складніших, ніж простий метан. Вчені підкреслили, що саме ці органічні сполуки залишаються загадкою через хибну присутність активного хімічного перхлорату, який може швидко розщеплювати органіку до більш простих форм.
Для виявлення органіки в грязьовій породі Камберленд був необхідний інструмент для буріння, а також совок на багатогранній робототехнічній руці, щоб доставити зразок в лабораторію SAM для аналізу. Для виявлення метану SAM має впускний клапан для прийому проб атмосфери.
Доктор Гротцингер описав, як Камберленд був обраний в якості джерела вибірки. Скелю називають грязьовим каменем, який зазнав процесу дигенезу - метаморфози осаду до породи. Гротцингер підкреслив, що рідини будуть рухатися через таку породу під час дігенезу, і перхлорат може знищити органіку в процесі. Так може статися з багатьма метаморфічними породами на поверхні Марсія. Група вчених показала порівняння між зразками гірських порід, виміряними SAM. Зокрема, порівняно дві - зі скелі "Джон Кляйн" та Камберлендської скелі. Перший не показав органіки, а також інших порід, які були взяті на пробу; але зразок свердловини Камберленда з його внутрішніх приміщень виявив органіку.
Аналіз твору був кропітким - повертаючись до твердження Сагана. Важливість виявлення органіки на Марсі не могла бути заниженою колегією вчених, і Гротцингер назвав ці два відкриття тривалою спадщиною Марса цікавості Rover. Крім того, він заявив, що методи виявлення та аналізу будуть далеко спрямовані на вибір вибору інструментів та їх використання під час місії ровера "Марс 2020".
Відкриття органіки доповнює необхідний набір «інгредієнтів» для минулого чи теперішнього життя на Марсі: 1) джерело енергії, 2) вода та 3) органіка. Це основні вимоги до існування життя, як ми його знаємо. Пошуки життя на Марсі ще тільки починаються, і нові відкриття органіки все ще не є чіткою ознакою того, що життя існувало або існує сьогодні. Тим не менш, доктор Джим Грін, представляючи колегію вчених, і доктор Гротцингер обидва підкреслили масштабність цих відкриттів і те, як вони пов'язані з цілями програми НАСА Марс, особливо зараз з акцентом на відправлення людей на Марс. Для ровера Mars Curiosity подорож по схилах гори Шарп триває і тепер з більшою наполегливістю та продовженням пошуку скель, схожих на Камберленд.
Список літератури:
