Във вторник, 16 декември 2014 г., учените от НАСА, присъстващи на срещата за падане на Американския геофизичен съюз в Сан Франциско, обявиха откриването на органични съединения на Марс. Съобщението представлява откриването на липсващата „съставка“, необходима за съществуването - минало или настояще - на живота на Марс.
Наистина, необикновеният иск изискваше извънредни доказателства - известното твърдение на д-р Карл Сагън. Учените, членове на научната лаборатория Марс - Curiosity Rover - работиха за период от 20 месеца за вземане на проби и анализ на марсианските атмосферни и повърхностни проби, за да стигнат до своите заключения. Съобщението произтича от две отделни открития на органични вещества: 1) десеткратни шипове в атмосферни нива на метан и 2) проби от проби от скала, наречена Камбърланд, която включваше сложни органични съединения.
Метанът от най-простите органични съединения е открит с помощта на анализ на пробите на Марс (SAM). Това е един от двата компактни лабораторни инструмента, вградени в компактния роувър с размер на автомобила, Curiosity. Много скоро след кацането на Марс учените започнаха да използват SAM за периодично измерване на химичното съдържание на Марсианската атмосфера. При много проби нивото на метан беше много ниско, ~ 0,9 части на милиард. Това обаче внезапно се промени и, както учените заявиха на пресконференцията, моментът „уау“ ги обърка. Открити са кратки дневни скокове в нивата на метан средно 7 части на милиард.
Откриването на метан на Марс се твърди от десетилетия, но наскоро, през 2003 и 2004 г., независими изследователски екипи, използващи чувствителни спектрометри на Земята, откриха метан в атмосферата на Марс. Една група, ръководена от Владимир Краснополски от Католическия университет, и друга, ръководена от д-р Майкъл Мума от Центъра за космически полети на НАСА Годард, откриха широки регионални и временни нива на метан до 30 части на милиард. Тези съобщения срещнаха значителен скептицизъм от научната общност. И първите измервания на атмосферата от Curiosity бяха отрицателни. Нито една група обаче не се е отказала от претенциите си.
Внезапното откриване на десеткратни шипове в нивата на метан в кратер Гале не противоречи на по-ранните отдалечени измервания от Земята. Високите сезонни концентрации бяха в региони, които не включват Гале Кратер, и все още е възможно измерванията на любопитството да са с подобно естество, но поради някакъв по-малко активен процес, отколкото съществува в регионите, идентифицирани от екипа на д-р Мума.
Учените от НАСА в AGU, ръководени от учения по проекта MSL д-р Джон Гроцингер, подчертаха, че те все още не знаят как се генерира метанът. Процесът може да бъде биологичен или не. Има абиотични химични процеси, които могат да произвеждат метан. Въпреки това, MSL SAM засичанията бяха ежедневни шипове и представляват активен реален текущ процес на червената планета. Само това е много вълнуващ аспект на откриването.
Екипът представи слайдове, за да опише как може да се генерира метан. С известните ниски фонови нива на метан при ~ 1 част на милиард, външен космически източник, например микрометеороиди, влизащи в атмосферата и отделящи органични вещества, които след това се намаляват от слънчевата светлина до метана, биха могли да бъдат изключени. Източникът на метан трябва да бъде с местен произход.
Учените илюстрираха две средства за производство. И в двата случая има някаква ежедневна - или поне периодична - дейност, която освобождава метан от подземната повърхност на Марс. Източникът може да бъде биологичен, който се натрупва в подземни скали и изведнъж се освобождава. Или абиотична химия, като реакция между минерала оливин и вода, може да бъде генератор.
Механизмът за подземно съхранение на метан, предложен и илюстриран, се нарича съхранение на клатрат. Съхраняването на клатрат включва решетъчни съединения, които могат да улавят молекули като метан, които впоследствие могат да бъдат освободени от физически промени в клатрата, като слънчево нагряване или механични натоварвания. Чрез пресата Q&A, учените от НАСА заявиха, че такива клатрати могат да бъдат запазени за милиони и милиарди години под земята.
Второто откритие на органиката включваше по-сложни съединения в повърхностните материали. От пристигането си на Марс, Curiosity използва сондажен инструмент, за да изследва интериора на скалите. Grotzinger подчерта, че материалът непосредствено на повърхността на Марс е изпитал ефектите от радиацията и повсеместното почвено съединение перхлорат намалява и унищожава органиката както сега, така и през милиони години. Откриването на липса на органични вещества в насипен и открит повърхностен материал не е намалило надеждите на учените от НАСА да открият органични вещества в скалите на Марс.
Пробиването е извършено върху няколко избрани скали и най-накрая кална скала, наречена Камбърланд, разкрива наличието на органични съединения, по-сложни от простия метан. Учените подчертават, че какво точно представляват тези органични съединения, остава загадка поради смущаващото присъствие на активния химически перхлорат, който може бързо да разгради органиката до по-прости форми.
Откриването на органични вещества в калната скала Камбърланд изисква сондажният инструмент, а също и лъжичката върху многостранното роботизирано рамо, за да достави пробата в SAM лабораторията за анализ. За откриване на метан SAM има всмукателен клапан за приемане на атмосферни проби.
Д-р Grotzinger описа как Cumberland е избран за източник на проба. Скалата се нарича кален камък, който е претърпял процес, наречен дигенеза - метаморфозата на утайката към скалата. Гротзингер подчерта, че течностите ще се движат през такава скала по време на дигенезата и перхлоратът може да унищожи органиката в процеса. Такъв може би е случаят с много метаморфни скали на повърхността на Марсиан. Групата от учени показа сравнение между скалните проби, измерени чрез SAM. По-специално бяха сравнени две - от скалата „Джон Клайн“ и скалата Къмбърланд. Първият не показва никаква органичност, както и други скали, които са взети проби; но пробата за пробиване на Cumberland от вътрешността му разкри органични вещества.
Анализът на работата беше старателен - връщайки се към изказването на Саган. Значението на откриването на органиката на Марс не би могло да бъде занижено от групата учени и Гротцингер нарече тези две открития като трайно наследство на Марсовия любопитен ровер. Освен това той заяви, че методите за откриване и анализ ще стигнат далеч, за да ръководят избора на инструменти и тяхната употреба по време на мисията на роувъри „Марс 2020“.
Откриването на органиката допълва необходимия набор от „съставки“ за миналия или настоящ живот на Марс: 1) източник на енергия, 2) вода и 3) органика. Това са основните изисквания за съществуването на живота, както го познаваме. Търсенето на живот на Марс все още започва и новите открития на органиката все още не са ясен знак, че животът съществува или съществува днес. Независимо от това, д-р Джим Грийн, представяйки групата от учени, и д-р Гроцингер подчертаха големината на тези открития и как те са свързани с целите на програмата на НАСА Марс - особено сега с акцент върху изпращането на хора на Марс. За роувъра Mars Curiosity пътуването нагоре по склоновете на планината Шарп продължава и сега с по-голяма усърдие и продължително търсене на скали, подобни на Камбърланд.
Препратки:
