Rover Curiosity pronašao je najveće organske molekule dosad otkrivene na Marsu, unutar muljnog kamena Cumberland u krateru Gale. Ovaj muljni kamen star je 3,7 milijardi godina, što znači da su molekule ili njihovi hemijski prethodnici nastali u tom periodu, a sve što ih je moglo proizvesti odavno je nestalo.
Ovakve molekule na Zemlji nastaju i putem bioloških i nebioloških procesa, tako da ovo otkriće nije dokaz da je Mars nekada imao život, a kamoli da ga i danas ima. Međutim, ono pokazuje da bi, ako je na Marsu nekada postojalo življenje, njegovi tragovi mogli preživjeti do danas, piše IFLS.
Termin „organski“ može imati različita značenja zavisno o tome s kim razgovarate. Iako farmeri i potrošači hrane ovaj pojam povezuju s prirodno uzgojenim proizvodima, za hemičare on jednostavno znači molekule koje sadrže ugljik. Ovaj šesti element lako se veže s mnogim drugim, pa tako ne zahtijeva nužno život za svoje formiranje i može se pronaći i na mjestima gdje naučnici ne očekuju život.
Ipak, složene organske molekule su osnovna komponenta života na Zemlji i vjerovatno i drugdje. Kada tragamo za životom na Marsu, jedno od ključnih pitanja je koliko su dokazi iz tog doba mogli preživjeti.
Tokom 13 godina rada na Marsu, Curiosity je analizirao sastav kratera Gale pomoću instrumenta Sample Analysis at Mars (SAM), provodeći hemijske eksperimente i masenu spektrometriju. U tom periodu, SAM je otkrio organske molekule sa do šest ugljikovih atoma, uključujući i one koje sadrže hlor ili sumpor.
Iako je SAM vrlo sofisticiran za standarde svemirskih sondi, on ipak ne može zamijeniti hemijske laboratorije na Zemlji. Ipak, njegovi operateri pronašli su način da ga koriste izvan originalnog dizajna. Zabrinuti da bi kiseonik iz drugih marsovskih hemikalija mogao oksidirati neke od molekula koje su tražili, odlučili su eksperimentirati s dvostupanjskim procesom zagrijavanja.
Uzorci muljnog kamena zagrijani su do oko 475°C, zatim ohlađeni i ponovo zagrijani na oko 850°C u prisustvu hemijskog derivacijskog sredstva, N-methyl-N-tert-butyldimethylsilyl-trifluoroacetamide (MTBSTFA) u obliku pare.
Kada je ova dvostupanjska metoda primijenjena na uzorak muljnog kamena Cumberland, proizvela je visoku koncentraciju hlorbenzen molekule, koja sadrži šest ugljikovih atoma i predstavljala je rekord za Mars. Također su uočene manje količine dugolančanih organskih molekula poznatih kao alkani – dekana (C10H22), undekana (C11H24) i dodekana (C12H26).
Kontaminacija molekulama donesenim sa Zemlje uvijek je briga pri neobičnim SAM rezultatima, ali autori studije vjeruju da to nije slučaj ovdje, jer isti rezultati nisu dobijeni u drugim uzorcima.
Količine ovih molekula su male – 53 dijela na milijardu (± 22 ppb) za undekan, a još manje za ostale. Ipak, proces zagrijavanja mogao je degradirati uzorak, što znači da ih je možda prvobitno bilo više.
Srednjoškolska hemija možda vas podsjeća da ugljikovi atomi u benzenu formiraju prsten, dok su alkani dugi lanci ugljikovih atoma s vodikom koji se veže za njih. Ovo znači da je otkriće alkan molekula nešto novo za Mars, a ne samo blago proširenje prethodnih otkrića.
Autori studije vjeruju da su alkani rezultat procesa zagrijavanja, a ne da su izvorno postojali u marsovskom kamenu. Međutim, SAM ne bi mogao stvoriti duži ugljikov lanac, već bi samo promijenio atome vezane za ugljikov kostur.
Molekule koje bi mogle preći u ove alkane uključuju undecanoičnu kiselinu (CH3(CH2)9COOH) i druge karboksilne kiseline, poznate kao dugolančane masne kiseline koje čine membrane ćelija. Toplota može pretvoriti ove masne kiseline u alkane sa jednim ugljikovim atomom manje.
Masne kiseline sa do 13 ugljikovih atoma mogu nastati nebiološkim procesima na Zemlji. Međutim, duži lanci, poput oleinskih kiselina sa 16 ili 18 ugljikovih atoma, smatraju se boljim pokazateljima života. Ako su oleinske kiseline bile prisutne u uzorku i prešle u alkane tokom procesa zagrijavanja, SAM ih ne bi mogao detektirati.
Zbog toga, iako ovo istraživanje ne dokazuje da je Mars nekada imao život, ono povećava vjerovatnoću da bi, ako je život postojao prije milijardi godina, njegovi hemijski ostaci mogli preživjeti u marsovskom kamenju.
Uprkos milijardama godina izloženosti zračenju blizu površine Marsa i svim hemijskim promjenama koje su se dogodile u tom periodu, ako su oceani na Marsu nekada bili dom života, njegovi tragovi vjerovatno još čekaju da ih otkrijemo – uz pomoć rovera sposobnijeg od Curiosityja.
Rover bi vjerovatno imao veće šanse da otkrije ove tragove nego ljudska misija, jer bi kod ljudi postojala veća opasnost od kontaminacije uzoraka masnim kiselinama donesenim sa Zemlje.
Alternativno, ako Mars Sample Return misija ikada dobije zeleno svjetlo, možemo se nadati da je Perseverance već prikupio neke jednako zanimljive uzorke.
