Понедельник - 23.05.2022 - 04:58
ГлавнаяНовостиНаука

Ученые доказали, что органика Марса - это результат взаимодействия воды с породами

Наука
17.01.2022
218
0.0
Ученые доказали, что органика Марса - это результат взаимодействия воды с породами
Новый анализ найденного в Антарктиде марсианского метеорита не нашел никаких свидетельств причастности к созданию в нем органических молекул. В то же время исследователи обнаружили следы двух несвязанных с жизнью процессов взаимодействия воды с марсианскими базальтами, в результате которых и могла синтезироваться органика из образца и которую на планете находят сейчас. Исследование доказывает, что по крайней мере четыре миллиарда лет назад Марсу был присущ абиотический синтез органических молекул, уточняют ученые в публикации в Science.

Какую органику находят на Марсе?

Идея, что жизнь на Марсе все же существовала, крепка со свидетельствами о пригодности условий на планете для этого в прошлом, и побуждает направлять марсоходы в кратеры, считающиеся бывшими озерами. С 2011 года в кратере Гейла жизнь ищет ровер «Кьюриосити», а в 2020 году на поиски органики в кратер Езеро отправился «Персеверанс».

В анализах марсианского реголита постоянно встречаются органические хлорбензол, хлорметалл, органические соединения серы, фрагменты алкильных и ароматических соединений. И из того, что сохранившаяся на Марсе органика раскрывает нам условия эволюции планеты, она, конечно, играет главную роль в определении биологического потенциала Марса в прошлом и сегодня.

Впрочем, до сих пор неизвестно, как именно эти органические соединения синтезировались — мало ли к ним отношение жизни. В целях получения новых данных, которые помогут определить роль биотических и абиотических процессов на Марсе, ученые из Института науки Карнеги, Немецкого исследовательского центра геонаук совместно с учеными из Британии принялись за анализ найденного на Земле марсианского метеорита ALH 84001.

Что принес этот метеорит из Красной планеты?

Марсианский метеорит Allan Hills 84001 или ALH 84001 образовался в Нойский период – один из ранних периодов геологической истории Марса. Как одна из старейших известных (и доступных планетологам) пород Марса, ALH 84001 служит окном в ранние планетарные процессы, возможно, также происходившие и на ранней Земле. Возраст магматической кристаллизации метеорита был оценен в 4,09 миллиарда лет, а сам он преимущественно состоит из силикатного минерала ортопироксена, среди которого нашлись органический углерод и возможные азотсодержащие органические соединения.

Гипотезы по механизмам происхождения и образованию этих органических соединений делятся на два лагеря. В первом органика могла синтезироваться в результате извержений или гидротермальных процессов на Марсе. Во втором же органике могли принести живые организмы: либо встретившиеся с метеоритом уже на Земле, либо живущие в марсианскую старину. Чтобы пролить ясность, ученые подвергли два образца метеорита спектральному, структурному и изотопному анализу, нашедшему следы органического синтеза, обусловленного абиотическими процессами.

Так откуда в метеорит попала органика?

В образцах ученые обнаружили ароматический органический углерод, а также ряд функциональных групп органического кислорода, в том числе карбонил. Они были связаны с минеральными ассоциациями, которые можно наблюдать в земных породах, подвергшихся процессам серпентинизации и минеральной карбонатизации, что указывает на то, что аналогичные процессы происходили и на раннем Марсе.

Серпентинизация является одним из механизмов синтеза органических соединений, для которого необходимы реакции базальтовых пород с потоками воды. Таким образом они претерпевают гидротермальные изменения и образуют водород, который в свою очередь может образовать метан и другие органические соединения вроде муравьиной кислоты или формальдегида. Водород также может способствовать синтезу алканов и азотсодержащих органических соединений. Следами такого процесса в образцах марсианской породы стали органические вещества, соединенные с магнетитом. Впрочем, магнетит был найден и в образцах, где содержался только диоксид кремния и карбонаты, что указывает на процессы карбонатизации в минералах, которые также могут образовывать органические соединения.

Ни один из следов этих реакций, которые изменяли метеорит ALH 8400, не являются ярко выделенными, поэтому ученые заключили, что ни один из этих связанных с водой процессов не был длительным в течение длительного промежутка времени, поэтому еще предстоит исследовать, происходили ли они как часть единого. процесса или отдельно. Впрочем, взаимодействие воды и горных пород относятся к способности планеты поддерживать жизнь, влияя на минералогическое разнообразие и синтез органических молекул.

На Земле эти реакции отвечают за абиотический органический синтез, образование метана и разнообразие минералов. На Марсе они смогут объяснить и образование метана (больше этого соединения в атмосфере планеты мы рассказывали в материале «Своя атмосфера»). А поскольку они требуют присутствия воды, это только повышает вероятность существования подходящей для жизни среды на Красной планете от 3,9 до 4,1 млрд лет назад.

Пока «Персеверанс» только учится добывать почву из глыб в кратере Езеро, «Кьюриосити» уже активно выделяет органические соединения на своей бортовой химической лаборатории и даже экспериментирует с разными химическими методами. Японские же исследователи предлагают поискать погибшие микроорганизмы из прошлого Марса на его спутниках. И пока до марсианской жизни еще далеко, земное на Красной планете неплохо себя чувствует — по крайней мере, споры грибов и бактерии, прожившие пять часов в условиях марсианских.
 
Аватар enr091 Наталия Ришко
Журналист/Gazetainform


Комментарии (0)

avatar