V utorok 16. decembra 2014 vedci z NASA, ktorí sa zúčastnili jesenného zhromaždenia Americkej geofyzikálnej únie v San Franciscu, oznámili detekciu organických zlúčenín na Marse. Oznámenie predstavuje objav chýbajúcej „zložky“, ktorá je nevyhnutná pre existenciu - minulého alebo súčasného - života na Marse.
Mimoriadne tvrdenie si skutočne vyžadovalo mimoriadne dôkazy - slávne tvrdenie Dr. Carla Sagana. Vedci, členovia misie Mars Science Lab - Curiosity Rover -, počas 20 mesiacov pracovali na vzorkovaní a analýze vzoriek marťanskej atmosféry a povrchu, aby dospeli k svojim záverom. Oznámenie vychádza z dvoch samostatných detekcií organických látok: 1) desaťnásobné špičky v atmosférických hladinách metánu a 2) vzorky vrtákov z horniny zvanej Cumberland, ktorá obsahovala zložité organické zlúčeniny.
Metán z najjednoduchších organických zlúčenín bol detegovaný pomocou prístroja Sample Analysis at Mars (SAM). Je to jeden z dvoch kompaktných laboratórnych prístrojov zabudovaných do kompaktného vozíka s veľkosťou auta, zvedavosť. Veľmi skoro po pristátí na Mars vedci začali používať SAM na periodické meranie chemického obsahu marťanskej atmosféry. Na mnohých vzorkách bola hladina metánu veľmi nízka, ~ 0,9 dielu na miliardu. To sa však náhle zmenilo a, ako vedci uviedli na tlačovej konferencii, bol to „báječný“ okamih, ktorý ich zarazil. Boli zistené krátke denné špičky na úrovniach metánu v priemere 7 dielov na miliardu.
Detekcia metánu na Marse sa požaduje už desaťročia, ale nedávno, v rokoch 2003 a 2004, nezávislé výskumné tímy využívajúce citlivé spektrometre na Zemi detegovali metán v atmosfére Marsu. Jedna skupina pod vedením Vladimíra Krasnopolského z Katolíckej univerzity a druhá pod vedením Dr. Michaela Mummu z Goddard Space Flight Center NASA zistila širokú regionálnu a časovú úroveň metánu až 30 dielov na miliardu. Tieto oznámenia sa stretli so značným skepticizmom zo strany vedeckej komunity. A prvé atmosférické merania kuriozity boli negatívne. Ani jedna zo skupín však svoje nároky neupustila.
Náhle zistenie desaťnásobných špičiek v metánových hladinách v kráteri Gale nie je v rozpore s predchádzajúcimi meraniami na Zemi. Vysoké sezónne koncentrácie boli v regiónoch, ktoré nezahŕňajú kráter Gale, a je možné, že merania zvedavosti sú podobného charakteru, ale kvôli nejakému menej aktívnemu procesu, ako existuje v regiónoch identifikovaných tímom Dr. Mummy.
Vedci NASA na AGU pod vedením vedca projektu MSL Dr. John Grotzinger zdôraznili, že ešte nevedia, ako sa metán vytvára. Tento proces môže byť biologický alebo nie. Existujú abiotické chemické procesy, ktoré môžu produkovať metán. Detekcie MSL SAM však boli dennými špičkami a predstavujú aktívny skutočný prebiehajúci proces na červenej planéte. Toto je veľmi vzrušujúci aspekt detekcie.
Tím predstavil snímky popisujúce, ako by sa mohol metán generovať. Pri známych nízkych pozaďových hladinách metánu v množstve asi 1 diel na miliardu by sa mohol vylúčiť vonkajší kozmický zdroj, napríklad mikro-meteoroidy vstupujúce do atmosféry a uvoľňujúce organické látky, ktoré sa potom redukujú slnečným žiarením na metán. Zdroj metánu musí byť miestneho pôvodu.
Vedci ilustrovali dva spôsoby výroby. V oboch prípadoch existuje určitá denná - alebo aspoň periodická - aktivita, ktorá uvoľňuje metán z podpovrchu Marsu. Zdrojom by mohol byť biologický materiál, ktorý sa hromadí v podpovrchových horninách a potom sa náhle uvoľní. Alebo môže byť generátorom abiotická chémia, napríklad reakcia medzi minerálnym olivínom a vodou.
Mechanizmus navrhovaného a ilustrovaného podzemného ukladania metánu sa nazýva skladovanie klatrátov. Uchovávanie klatrátov zahŕňa zlúčeniny mriežky, ktoré môžu zachytávať molekuly, ako je metán, ktoré sa môžu následne uvoľňovať fyzikálnymi zmenami v klatrátoch, ako je napríklad slnečné zahrievanie alebo mechanické namáhanie. Prostredníctvom otázok a odpovedí na tlač vedci z NASA uviedli, že takéto klatráty sa dajú uchovať v podzemí milióny a miliardy rokov.
Druhý objav organických látok zahrnoval zložitejšie zlúčeniny v povrchových materiáloch. Od príchodu na Mars používa kuriozita vrtný nástroj na snímanie vnútorností hornín. Grotzinger zdôraznil, ako materiál okamžite na povrchu Marsu zažil účinky žiarenia a všadeprítomnej zlúčeniny chloristanu v pôde, ktorá redukuje a ničí organické látky teraz aj počas miliónov rokov. Detekcia organických látok vo voľnom a exponovanom povrchovom materiáli nezmenšila nádej vedcov NASA na detekciu organických látok v Marsových skalách.
Vŕtanie sa uskutočňovalo na niekoľkých vybraných horninách a nakoniec to bola bahenná hornina nazývaná Cumberland, ktorá odhalila prítomnosť organických zlúčenín zložitejších ako jednoduchý metán. Vedci zdôraznili, že to, čo presne sú tieto organické zlúčeniny, zostáva záhadou kvôli mätúcej prítomnosti aktívneho chemického chloristanu, ktorý môže rýchlo rozložiť organické látky na jednoduchšie formy.
Detekcia organických látok v bahennej hornine Cumberland si vyžadovala vrtný nástroj a tiež lopatku na mnohostrannom robotickom ramene na dodanie vzorky do laboratória SAM na analýzu. Na detekciu metánu má SAM vstupný ventil na príjem atmosférických vzoriek.
Grotzinger opísal výber Cumberlandu ako zdroja vzorky. Hornina sa nazýva bahenný kameň, ktorý prešiel procesom nazývaným digenéza - premena sedimentu na horninu. Grotzinger zdôraznil, že tekutiny sa budú pohybovať cez takúto horninu počas digenézy a chloristan môže zničiť organické látky v tomto procese. To môže byť prípad mnohých metamorfovaných hornín na povrchu Marsu. Panel vedcov ukázal porovnanie vzoriek hornín nameraných pomocou SAM. Porovnali sa najmä dve - zo skaly „John Klein“ a z Cumberlandskej skaly. Prvý z nich nevykazoval žiadne organické ani iné horniny, z ktorých boli odobraté vzorky; ale Cumberlandova vŕtačka zo svojho interiéru odhalila organické látky.
Analýza diela bola starostlivá - vychádzala z vyhlásenia Sagana. Vedci vedci nedokázali podceňovať význam objavovania organických látok na Marse a Grotzinger tieto dva objavy nazval trvalým odkazom Roverov kuriozity na Marse. Ďalej uviedol, že metódy objavovania a analýzy idú ďaleko pri výbere nástrojov a ich použití počas misie s vozovkou Mars 2020.
Objav organických látok dopĺňa nevyhnutný súbor „prísad“ pre minulý alebo súčasný život na Marse: 1) zdroj energie, 2) voda a 3) organické látky. Toto sú základné požiadavky na existenciu života, ako ho poznáme. Hľadanie života na Marse ešte len začína a nové objavy organických látok ešte stále nie sú jasným znakom toho, že život existoval alebo je prítomný dnes. Napriek tomu Dr. Jim Green, predstavujúci panel vedcov, a Dr. Grotzinger zdôrazňovali rozsah týchto objavov a spôsob, akým sú viazaní k cieľom programu NASA Mars - najmä teraz s dôrazom na posielanie ľudí na Mars. Pri vozidle Mars Curiosity pokračuje cesta na svahy hory Sharp a teraz s väčšou vážnosťou a pokračujúcim hľadaním skál podobných Cumberlandu.
Referencie:
