Органические молекулы, обнаруженные на Марсе, имеют биологическое происхождение

Органические молекулы, обнаруженные на Марсе, имеют биологическое происхождение

Новый анализ органических молекул, обнаруженных в высохшей марсианской грязи в кратере Гейла, выявил интересную органику. Ученые пришли к выводу, что мы не можем исключить — эти молекулы на самом деле имеют биологическое происхождение.

Хотя наше понимание марсианских молекул ограничено и неполно, имеющаяся у нас информация показывает возможность существования  жизни на Красной планете миллиарды лет назад.

Молекулы были фактически извлечены марсоходом Curiosity из секции аргиллитов в кратере Гейл, называемой формацией Мюррей; исследование об открытии было опубликовано в 2018 году. Первые эксперименты выявили ряд молекул, в том числе группу ароматических соединений, называемых тиофенами.

Здесь, на Земле, эти соединения обычно находятся в некоторых довольно интересных местах. Они обнаруживаются в сырой нефти — из сжатых и перегретых мертвых организмов, таких как зоопланктон и водоросли; и уголь — из сжатых и перегретых мертвых растений.

Считается, что соединение образуется абиотически, то есть посредством физического, а не биологического процесса, когда сера вступает в реакцию с органическими углеводородами при температуре выше 120 градусов Цельсия (248°F), реакция, называемая термохимическим восстановлением сульфата (TSR).

Однако, хотя эта реакция абиотическая, углеводороды и сера могут иметь биологическое происхождение. Итак, ученые начали исследовать, как тиофены могли образоваться на Марсе.

«Мы определили несколько биологических путей для тиофенов, которые кажутся более вероятными, чем химические, но нам все еще нужны доказательства», — сказал астробиолог Дирк Шульце-Макуч из Университета штата Вашингтон.

«Если вы найдете тиофены на Земле, то подумали бы, что они биологические, но на Марсе, конечно, планка, которая должна это доказать, должна быть немного выше».

Есть несколько способов, которыми тиофены могли появиться на Марсе без необходимости присутствия жизни. Например, тиофены были обнаружены в метеоритах; так внеземные камни могли нести молекулы в себе.

Геологические процессы могут также производить тепло, необходимое для восстановления сульфата, особенно когда Марс был вулканически активным; и вулканическая активность, конечно, также производит серу.

Но есть кое-что интересное в марсианских тиофенах. Процессы, описанные выше, требуют, чтобы сера была нуклеофильной, то есть атомы серы отдают электроны, чтобы образовать связь со своим партнером по реакции. Тем не менее, большая часть серы на Марсе существует в виде не нуклеофильных сульфатов.

Они могут быть восстановлены до нуклеофильных сульфидов. Но есть и другая возможность — биологическое восстановление сульфатов (BSR). Некоторые бактерии — и даже белые трюфели, хотя вы, вероятно, не найдете их на Марсе — могут синтезировать тиофены.

Поэтому вполне возможно, что когда Марс был более теплым и влажным, чем сегодня, около 3 миллиардов лет назад, бактериальные колонии существовали и производили тиофены. Это может произойти даже при отрицательных температурах.

К сожалению, образец был немного поврежден. Любопытство использует метод анализа, называемый пиролизом, который нагревает образцы до 500 градусов по Цельсию. Так что есть предел знания, которое мы можем извлечь из того, что выжило.

Но марсоход Rosalind Franklin, выпуск которого запланирован на июль, будет иметь на борту гораздо менее разрушительный инструмент. Таким образом, любые тиофены, которые он выкопает из марсианской почвы, могут быть более неповрежденными при применении анализа.

Кроме того, изотопы углерода и серы также могут быть показательными. Это потому, что живые организмы предпочитают более легкие изотопы; если тиофены содержат более легкие изотопы, это также может свидетельствовать о биологических процессах.

«Я думаю, что для точного доказательства существования жизни на Марсе потребуется, чтобы мы действительно отправили туда людей, а космонавты увидели в микроскоп движущихся микробов».

Исследование было опубликовано в Астробиологии.

Источники: Фото: NASA/JPL/Arizona State University, R. Luk

logo

Автор публикации

не в сети 22 часа

Виктория Ветрова

25
Космос полон тайн...
Комментарии: 4Публикации: 3365Регистрация: 14-12-2012