2014 m. Gruodžio 16 d., Antradienį, NASA mokslininkai, dalyvaudami Amerikos geofizikos sąjungos kritimo susitikime San Franciske, paskelbė aptikę organinius junginius Marse. Šis pranešimas parodo trūkstamą „ingredientą“, reikalingą Marso gyvybei - buvusiai ar dabartinei - egzistuoti.
Iš tikrųjų nepaprastajam ieškiniui reikėjo nepaprastų įrodymų - garsiojo daktaro Carlo Sagano tvirtinimo. Mokslininkai, Marso mokslo laboratorijos - „Curiosity Rover“ misijos - nariai, 20 mėnesių dirbo imdami ir analizuodami Marso atmosferos ir paviršiaus pavyzdžius, kad padarytų savo išvadas. Skelbimas išplaukia iš dviejų atskirų organinių medžiagų aptikimo: 1) dešimtkart padidėjusių atmosferos metano dydžių ir 2) gręžiant mėginius iš uolos, vadinamos Cumberland, kurioje buvo sudėtingų organinių junginių.
Paprastiausių organinių junginių metanas buvo aptiktas naudojant mėginių analizę prie Marso instrumento (SAM). Tai yra vienas iš dviejų kompaktiškų laboratorinių prietaisų, įterptų į kompaktiško automobilio dydžio „Roversity“, „Curiosity“. Netrukus po nusileidimo ant Marso mokslininkai pradėjo naudoti SAM periodiškai matuoti Marso atmosferos cheminį kiekį. Daugelio mėginių metano lygis buvo labai žemas, ~ 0,9 dalys milijardui. Tačiau staiga tai pasikeitė ir, kaip spaudos konferencijoje teigė mokslininkai, juos nustebino „vau“ momentas. Buvo aptikti trumpi kasdieniai metano lygio šuoliai, vidutiniškai 7 dalys iš milijardo.
Metaną aptikti Marse buvo reikalaujama dešimtmečius, tačiau visai neseniai, 2003 ir 2004 m., Nepriklausomos tyrimų grupės, naudodamos jautrius spektrometrus Žemėje, aptiko metaną Marso atmosferoje. Viena grupė, kuriai vadovavo Vladimiro Krasnopolskio iš Katalikų universitetas, o kita, vadovaujama daktaro Michailo Mumma iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro, aptiko platų metano lygį regione ir laiką - net 30 milijardų dalių. Tie pranešimai sulaukė didelio mokslo bendruomenės skepticizmo. Ir pirmieji „Curiosity“ atmosferos matavimai buvo neigiami. Tačiau nė viena grupė neatsisakė savo teiginių.
Staigus dešimteriopai padidėjęs metano lygio smaigalys Gale krateryje neprieštarauja ankstesniems nuotoliniams matavimams iš Žemės. Didelės sezoninės koncentracijos buvo tuose regionuose, kuriuose nėra Gale'io kraterio, ir vis dar gali būti, kad „Curiosity“ matavimai yra panašaus pobūdžio, tačiau dėl šiek tiek aktyvesnio proceso nei regionuose, kuriuos nustatė Dr. Mumma komanda.
NASA AGU mokslininkai, vadovaujami MSL projekto mokslininko dr. Johno Grotzingerio, pabrėžė, kad jie dar nežino, kaip susidaro metanas. Procesas gali būti biologinis arba ne. Yra abiotiniai cheminiai procesai, iš kurių gali išsiskirti metanas. Tačiau MSL SAM aptikimai buvo kasdieniniai dygliai ir atspindi aktyvų realų vykstantį raudonosios planetos procesą. Vien tai yra labai jaudinantis aptikimo aspektas.
Komanda pristatė skaidres, kuriose aprašė, kaip galėtų būti generuojamas metanas. Esant žinomiems žemiems metano foniniams lygiams, kurių vertė yra ~ 1 dalis milijardo, išorinis kosminis šaltinis, pavyzdžiui, mikrometeoroidai, patenkantys į atmosferą ir išskiriantys organines medžiagas, kurias saulės šviesa vėliau sumažina iki metano, galėtų būti atmesti. Metano šaltinis turi būti vietinės kilmės.
Mokslininkai iliustravo dvi gamybos būdus. Abiem atvejais metaną iš Marso požemio išleidžia kasdienis ar bent periodiškas aktyvumas. Šaltinis gali būti biologinis, kuris kaupiasi požeminėse uolienose, tada staiga išsiskiria. Arba generatorius gali būti abiotinė chemija, tokia kaip mineralinio olivino ir vandens reakcija.
Siūlomas ir iliustruotas požeminis metano kaupimo mechanizmas vadinamas klatrato kaupimu. Klatrato kaupimas apima grotelių junginius, kurie gali įstrigti tokioms molekulėms kaip metanas, kurie vėliau gali išsiskirti dėl fizikinių klatrato pokyčių, tokių kaip saulės kaitinimas ar mechaniniai įtempiai. Per spaudos klausimus ir atsakymus NASA mokslininkai pareiškė, kad tokie klatratai gali būti saugomi milijonus ir milijardus metų po žeme.
Antrasis organinių medžiagų atradimas apėmė sudėtingesnius paviršinių medžiagų junginius. Nuo pat atvykimo į Marsą „Curiosity“ panaudojo gręžimo įrankį, skirtą nustatyti uolų vidų. Grotzingeris pabrėžė, kaip medžiaga, esanti iškart Marso paviršiuje, patyrė radiacijos ir visur esančio dirvožemio junginio perchlorato poveikį, mažinantį ir naikinantį organines medžiagas tiek dabar, tiek per milijonus metų. Neaptikus jokių organinių medžiagų palaidoje ir atviroje paviršiaus medžiagoje, NASA mokslininkų viltys aptikti organines medžiagas Marso uolienose nesumažino.
Gręžimas buvo atliktas kelioms pasirinktoms uolienoms ir pagaliau purvo uola, vadinama Cumberland, atskleidė, kad organiniai junginiai yra sudėtingesni nei paprastas metanas. Mokslininkai pabrėžė, kad tai, kas tiksliai yra šie organiniai junginiai, lieka paslaptimi dėl painiavos esančio aktyvaus cheminio perchlorato, kuris gali greitai suskaidyti organines medžiagas į paprastesnes formas.
Norint aptikti organines medžiagas Cumberland dumblo uolienoje, reikėjo gręžimo įrankio, taip pat kastuvo ant daugialypės robotinės rankos, kad mėginys būtų pristatytas į SAM laboratoriją analizei. Metanui aptikti SAM turi įsiurbimo vožtuvą atmosferos mėginiams priimti.
Dr Grotzingeris aprašė, kaip Cumberland buvo pasirinktas kaip imties šaltinis. Uola vadinama purvo akmeniu, kuriam buvo atliktas procesas, vadinamas digeneze - uolienų nuosėdų metamorfozėmis. Grotzingeris pabrėžė, kad skystis virškinimo metu judės per tokias uolienas, o perchloratas gali sunaikinti organines medžiagas proceso metu. Taip gali būti daugelio Marso paviršiaus metamorfinių uolienų atveju. Mokslininkų grupė parodė SAM išmatuotų uolienų mėginių palyginimą. Visų pirma buvo palyginti du - iš roko „John Klein“ ir Cumberland uola. Pirmasis neparodė jokių organinių medžiagų, taip pat kitų uolienų, iš kurių buvo imami mėginiai; tačiau Cumberlando gręžimo mėginys iš jo vidaus atskleidė organiką.
Kūrinio analizė buvo kruopštus ir atsakingas į Sagano pareiškimą. Mokslininkų grupė negalėjo neįvertinti organinių elementų atradimo Marse svarbos, o Grotzingeris šiuos du atradimus pavadino ilgalaikiu Marso Curiosity Rover palikimu. Be to, jis pareiškė, kad atradimo ir analizės metodai padės pasirinkti instrumentus ir juos naudoti vykdant „Mars 2020“ misijos misiją.
Organinės medžiagos atradimas užbaigia būtiną „ingredientų“ rinkinį ankstesniam ar dabartiniam gyvenimui Marse: 1) energijos šaltinis, 2) vanduo ir 3) organinės medžiagos. Tai yra pagrindiniai gyvybės egzistavimo reikalavimai, kaip mes ją žinome. Gyvenimo paieškos Marse dar tik prasideda ir nauji organikos atradimai vis dar nėra aiškus ženklas, kad gyvybė egzistavo ar yra šiandien. Nepaisant to, dr. Jimas Greenas, pristatantis mokslininkų grupę, ir dr. Grotzingeris pabrėžė šių atradimų mastą ir tai, kaip jie yra susieti su NASA Marso programos tikslais - ypač dabar pabrėžiant žmonių siuntimą į Marsą. Maršruto „Mars Curiosity“ kelionė aukštyn Sharp kalno šlaitais tęsiasi ir dabar su didesniu nuoširdumu ir toliau ieškant uolų, panašių į Cumberlandą.
Nuorodos:
