Čo majú spoločné uhlie, ropa a hľuzovky? Do toho. Počkáme.
Odpoveďou sú tiofény, molekula, ktorá sa správa podobne ako benzén. Surová ropa, uhlie a hľuzovky všetky obsahujú tiofény. Urobte aj niekoľko ďalších látok. MSL zvedavosť našla tiofény na Marse, a hoci to nepreukazuje presvedčivo, že Mars raz hostil život, jeho objav je dôležitým míľnikom pre rover. Najmä preto, že hľuzovky sú živé a ropa a uhlie bývali takými druhmi.
Citát z webovej stránky zvedavosti NASA nám pripomína, čo je poslami vozoviek: „Zvedavosť bola navrhnutá tak, aby zhodnotila, či Mars niekedy mal prostredie schopné podporovať malé formy života nazývané mikróby. Inými slovami, jej poslaním je určovať „obývateľnosť“ planéty. ““
Vedci z berlínskej technickej univerzity sa domnievajú, že zvedavosť tiofénov nájdená na Marse by mohla byť podpisom raného marťanského života. Ak majú pravdu, potom bol Mars naraz obývaný jednoduchými formami života. Svoje zistenia predstavili v novom dokumente.
Dvojice sú Dirk Schulze-Makuch a Jacob Heinz. Schulze-Makuch je tiež astrobiológom na Washingtonskej štátnej univerzite. Ich článok je nazvaný „Tiofény na Marse: Biotický alebo abiotický pôvod?“ Publikuje sa v časopise Astrobiology.
Kuriozita MSL našla tiofény v marťanských sedimentoch. Je to jedna z mnohých zaujímavých molekúl nájdených na Marse, ktoré by mohli mať biotický pôvod. Tiofény môžu tiež mať abiotický pôvod prostredníctvom diagenézy, čo sú fyzikálne a chemické zmeny, ku ktorým dochádza, keď sa sedimenty stáva sedimentárnou horninou.
Aby sa našli tiofény v marťanských sedimentoch, musí zvedavosť najskôr zahriať vzorku na teplotu vyššiu ako 500 ° C. Potom ho zvedavosť preskúmala pomocou prístroja SAM (Sample Analysis at Mars). SAM analyzoval plyny vychádzajúce zo vzorky pomocou plynovej chromatografie-hmotnostnej spektrometrie. SAM je v skutočnosti tri nástroje v jednom a spoločne hľadajú organické chemikálie.
"Identifikovali sme niekoľko biologických ciest pre tiofény, ktoré sa zdajú byť pravdepodobnejšie ako chemické, ale stále potrebujeme dôkaz," uviedol v tlačovej správe Dirk Schulze-Makuch. "Ak nájdete tiofény na Zemi, potom by ste si mysleli, že sú biologické, ale na Marse, samozrejme, musí byť bar o niečo vyšší."
Tiofény majú štruktúru, ktorá naznačuje možný biotický pôvod. Majú štyri atómy uhlíka a jeden atóm síry usporiadané v kruhu s atómami vodíka. Uhľovodíky sú základnými prvkami organickej chémie a uhľovodíkové molekuly obsahujúce atómy síry sú dôležitou súčasťou štúdia organickej chémie.
Existujú nebiologické zdroje tiofénov. Môžu sa vytvoriť pôsobením meteorov a procesom nazývaným termochemická redukcia síranu, pri ktorom sa zlúčeniny zahrievajú na teplotu vyššiu ako 120 ° C.
Ale najzaujímavejšie sú biologické zdroje tiofénov. V dávnej minulosti, asi pred 3 miliardami rokov, bol Mars oveľa iné miesto. Pravdepodobne existovalo teplé a mokré prostredie, ktoré nemohlo viesť k životu. Tieto staré baktérie mohli biologicky uľahčiť proces redukcie síranov, čo malo za následok tiofény, ktoré zvedavosť detegovala.
Technológia sa pohybuje rýchlo. Zvedavosť bola oveľa vyspelejšia ako jej predchodcovia Spirit and Opportunity. Na analýzu využíva technológiu, ktorá rozdeľuje veľké molekuly na menšie molekuly. Keď však na červenú planétu príde ďalší Mars rover, misia ESA ExoMars, prinesie to ešte pokročilejšie technológie.
ExoMars MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) je špičkový nástroj pre astrobiológiu na roveri ExoMars a tiež najväčší nástroj. Je to trochu rafinovanejšie ako nástroj zvedavosti a nespolieha sa na fragmentáciu pri štúdiu molekúl. MOMA umožní zber a štúdium väčších molekúl.
MOMA využije koncepciu homochirality na identifikáciu molekúl ako biotických alebo abiotických, čo nedokáže zvedavosť MSL. Homochiralita je vlastnosť aminokyselín a cukrov. Mnoho organických molekúl potrebných pre život, vrátane aminokyselín a cukrov, sa môže vyskytovať v ľavostranných aj pravostranných typoch, ktoré sa označujú ako chiralita.
V živote Zeme je 19 z 20 aminokyselín homochirálnych a ľavotočivých, zatiaľ čo cukry, ktoré sú súčasťou RNA a DNA, sú homochirálne a pravotočivé. Homochiralita je nevyhnutná pre efektívny metabolizmus. Rovnaké chemikálie, ktoré sa vyrábajú v laboratóriu, však budú mať rovnaké množstvo ako typy ľavákov a pravákov. Základnou myšlienkou je, že ak nájdeme homochirálne stavebné kamene života, pravdepodobne majú biologický zdroj.
Pomery izotopov môžu tiež rozlišovať medzi rovnakými atómami biotického alebo abiotického pôvodu. Autori tohto článku Schulze-Makuch a Heinze si myslia, že niektoré údaje z rovníka ExoMars by sa mali použiť aj na vyhľadávanie izotopov uhlíka a síry. Najmä ľahšie izotopy oboch. Myslia si, že práve tam nájdeme biologický pôvod.
„Organizmy sú„ lenivé “. Radšej by používali variácie prvku izotopu svetla, pretože ich to stojí menej energie,“ povedal Schulze-Makuch.
Formy života majú tendenciu meniť rovnováhu medzi ľahkými izotopmi a ťažkými izotopmi prvkov, ktoré produkujú. Tento pomer je iný ako pomer rovnakých prvkov v ich stavebných blokoch. Podľa Schulzeho Makucha je to „prezradenie života“.
Diskusia o živote na Marse prebieha už celé desaťročia. Keď boli Vikingovia na Marse v roku 1976, vykonali prvé merania in situ a hľadali organické zlúčeniny. To, čo našli, je dnes ešte trochu kontroverzné, pretože žiadne laboratórne experimenty neboli schopné tieto výsledky úplne obnoviť. Vo vedeckej komunite sa však všeobecne verí, že zistenia Vikingov možno vysvetliť abiotickými zdrojmi.
ExoMars rover je náš ďalší krok v porozumení obývateľnosti starovekého Marsu. Jeho experimentálne výsledky nás môžu posunúť o krok bližšie k definitívnemu poznaniu, či Mars raz hostil život. Bohužiaľ nás to však nemusí dostať až k tomuto záveru.
„Ako povedal Carl Sagan,„ mimoriadne nároky si vyžadujú mimoriadne dôkazy, “povedal Schulze-Makuch. "Myslím, že dôkaz bude skutočne vyžadovať, aby sme tam skutočne posielali ľudí, a astronaut sa pozrie cez mikroskop a uvidí pohybujúci sa mikrób."
Viac:
- Tlačová správa: Štúdia zistí, že organické molekuly objavené kuriozitou Rover sú v súlade so skorým životom na Marse
- Publikované štúdium: Tiofény na Marse: Biotický alebo abiotický pôvod?
- Nástroj Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA): Charakterizácia organického materiálu v marťových sedimentoch
