Organske molekule na Marsu u dosad najraznovrsnijem obliku otkrivene su u stijeni koju je NASA-in rover Curiosity izbušio i analizirao 2020. godine na planini Mount Sharp. Znanstvenici su identificirali 21 molekulu koja sadrži ugljik, od kojih je sedam prvi put zabilježeno na Crvenom planetu. Iako još nije moguće utvrditi njihovo biološko ili geološko podrijetlo, otkriće potvrđuje da je drevni Mars imao kemijske uvjete pogodne za život. U nastavku slijedi detaljna analiza otkrića, instrumenata i značenja za buduće misije.
Otkriće u stijeni „Mary Anning 3“
Uzorak „Mary Anning 3“ prikupljen je na području Mount Sharpa koje je prije milijardi godina bilo prekriveno jezerima i potocima. To okruženje prolazilo je kroz ponavljajuće faze vlaženja i isušivanja, što je dovelo do stvaranja glinenih minerala. Upravo su takvi minerali poznati po sposobnosti očuvanja organskih spojeva tijekom vrlo dugih vremenskih razdoblja.
Glineni minerali i očuvanje organskih spojeva
Glineni minerali u ovom dijelu Mount Sharpa nastali su u prisutnosti vode, što je ključni preduvjet za kemijske procese povezane s nastankom života. Organske molekule na Marsu, pronađene u takvim stijenama, mogu preživjeti i nakon milijardi godina izloženosti zračenju koje postupno razgrađuje ugljikove spojeve. Otkriće pokazuje da Mars nije samo povremeno imao vodu, već i stabilna okruženja pogodna za dugotrajno kemijsko očuvanje.
Prvi put otkrivene molekule
Među sedam novih molekula nalazi se i dušikov heterociklus, struktura prstena ugljikovih atoma koja uključuje dušik. Takve strukture smatraju se kemijskim prethodnicima RNA i DNA. Prema riječima Amy Williams, glavne autorice rada sa Sveučilišta Florida u Gainesvilleu, „That detection is pretty profound because these structures can be chemical precursors to more complex nitrogen-bearing molecules. Nitrogen heterorcycles have never been found before on the Martian surface or confirmed in Martian meteorites.“ Ovo otkriće dodatno naglašava potencijalnu biokemijsku složenost drevnog Marsa.
Uloga instrumenta SAM na roveru Curiosity
Sva navedena otkrića omogućio je instrument Sample Analysis at Mars (SAM), sofisticirani laboratorij smješten unutar rovera Curiosity. SAM kombinira mehaničko uzorkovanje, toplinsku obradu i kemijsku analizu kako bi se identificirao sastav stijena i plinova oslobođenih zagrijavanjem uzoraka.
Suha i „mokra“ kemija na Marsu
Standardni postupak uključuje zagrijavanje praha stijene u pećnici visoke temperature, pri čemu se oslobađaju plinovi koje analizira maseni spektrometar. No SAM može provoditi i tzv. „mokru kemiju“, gdje se uzorci miješaju s otapalom. U ovom slučaju korišten je tetrametilamonijev hidroksid (TMAH), snažno sredstvo namijenjeno samo najvrjednijim uzorcima. Uzorak „Mary Anning 3“ bio je prvi koji je došao u kontakt s TMAH-om, čime su otkrivene molekule koje bi inače ostale skrivene.
Potvrda rezultata pomoću meteorita Murchison
Kako bi se provjerila pouzdanost metode, znanstvenici su isti postupak primijenili na meteorit Murchison, star više od 4 milijarde godina. Taj meteorit poznat je po bogatstvu organskih spojeva koji su bili rasprostranjeni u ranom Sunčevom sustavu. Izlaganjem TMAH-u dobivene su molekule slične onima pronađenima u uzorku „Mary Anning 3“, uključujući benzotiofen. Time je potvrđeno da organske molekule na Marsu mogu nastati razgradnjom još složenijih spojeva relevantnih za život.
Značenje za potragu za životom na Marsu
Ovo otkriće nadopunjuje ranije nalaze najvećih organskih molekula ikad otkrivenih na Marsu, uključujući dugolančane ugljikovodike poput dekana, undekana i dodekana. Prema riječima Ashwina Vasavade, znanstvenika projekta iz NASA-inog Jet Propulsion Laboratoryja, „This collection of organic molecules once again increases the prospect that Mars offered a home for life in the ancient past.“ Iako nema dokaza da su molekule biološkog podrijetla, njihova raznolikost i očuvanost snažno podupiru ideju da je Mars imao uvjete potrebne za nastanak života.
Zaključak
Otkriće koje potvrđuje postojanje raznovrsnih organskih molekula na Marsu predstavlja jedan od najvažnijih rezultata misije Curiosity. Analiza uzorka „Mary Anning 3“ pokazala je da su glineni minerali mogli očuvati složene ugljikove spojeve tijekom milijardi godina. Iako znanstvenici još ne mogu razlikovati biološko i geološko podrijetlo, činjenica da su takve molekule sačuvane potvrđuje kemijski potencijal drevnog Marsa. Organske molekule na Marsu tako ostaju ključni pokazatelj u razumijevanju njegove prošlosti i planiranju budućih istraživačkih misija.
