Próbki z Marsa mogły ujawnić, skąd pochodzą związki organiczne. Odkrycie jest również ważne dla zrozumienia pochodzenia życia
Łazik Curiosity zebrał Próbki Marsa które mogą zawierać wskazówki dotyczące pochodzenia materiału organicznego. Odkrycia dokonali naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego i oprócz potwierdzenia czegoś, co naukowcy z tej instytucji przewidzieli ponad dekadę temu, może ono również ujawnić więcej informacji na temat powstawania cząsteczek organicznych na Ziemi — podstawowych elementów życia, jakie znamy.
Zanim przejdziemy dalej, warto pamiętać, że stwierdzenie, że próbki zawierają materiał organiczny, nie oznacza, że zawierają żywe istoty. W rzeczywistości oznacza to po prostu, że istnieją cząsteczki zawierające węgiel, które są jak elementy składowe życia. Zła wiadomość jest taka, że takie cząsteczki mogą pochodzić z procesów niezwiązanych z życiem. życie.
Tym razem badaczy zaskoczyły właściwości materiału — a dokładniej proporcje izotopów węgla. Na Ziemi materiały organiczne o takich cechach zwykle wskazują na obecność mikroorganizmów, ale mogą być również tworzone przez procesy chemiczne.
Stanowi również brakujący element układanki, którą naukowcy z Uniwersytetu Kopenhaskiego zaczęli składać w całość ponad dekadę temu. Dwanaście lat temu Matthew Johnson, współautor nowego badania, i jego współpracownicy przeprowadzili symulacje, aby dowiedzieć się, co się stanie, gdy atmosfera bogate w dwutlenek węgla, takie jak na Marsie, jest narażone na światło ultrafioletowe ze Słońca.
Proces ten jest znany jako fotoliza i na Marsie powoduje rozbicie 20% związku na tlen i tlenek węgla. Węgiel z kolei ma dwa stabilne izotopy, węgiel-12 i węgiel-13; normalnie stosunek wynosi jeden węgiel-13 do 99 węgla-13, podczas gdy fotoliza działa szybciej na węgiel-12.
Tak więc tlenek węgla wytworzony przez fotolizę ma mniej węgla-13; tymczasem pozostały dwutlenek węgla ma więcej. Mając to na uwadze, Johnson i jego współpracownicy byli w stanie przewidzieć z dużą dokładnością stosunek izotopów po fotolizie i odkryli dwie ważne wskazówki, aby szukać tego stosunku.
Jeden z nich był w Meteoryt marsjański Allan Hills 84001który został znaleziony na Antarktydzie i ma minerały, które powstają z dwutlenku węgla w atmosferze. „«Dym z ognia» tutaj polega na tym, że stosunek izotopów węgla w nim dokładnie odpowiada temu, co przewidzieliśmy w symulacjach, ale brakowało jednego elementu układanki” – wyjaśnił.
Cząsteczki organiczne na Marsie
„Brakowało drugiego produktu tego procesu chemicznego, który potwierdzałby teorię, co właśnie osiągnęliśmy” – dodał. Dzięki nowej próbce z Curiosity autorzy byli w stanie udowodnić z rozsądnym stopniem pewności, że Słońce rozszczepiło dwutlenek węgla w atmosferze Marsa miliardy lat temu, zgodnie z przewidywaniami teorii. Następnie tlenek węgla reagował z innymi związkami, tworząc złożone cząsteczki — w tym organiczne.
Meteoryt jest bogaty w węgiel-13, co oznacza, że jest lustrzanym odbiciem braku węgla-13 w próbkach analizowanych przez Curiosity. Według zespołu obie próbki uzyskano, gdy Mars był jeszcze młodą planetą, ale pochodziły z miejsc oddalonych od siebie o około 50 milionów kilometrów.
Izotop materiału organicznego jest niczym „odcisk palca” jego pochodzenia i pozwolił badaczom zbadać, skąd pochodzi — zespół uważa, że powstał w wyniku fotolizy w atmosferze Marsa. „To pokazuje, że tlenek węgla jest punktem wyjścia do syntezy cząsteczek organicznych w tych atmosferach” — podsumował Johnson.
Teraz zespół ma nadzieję znaleźć podobne dowody izotopowe na Ziemi. „Można założyć, że fotoliza CO2 była również warunkiem wstępnym powstania życia na Ziemi ze wszystkimi jego złożonościami” – dodał. Jednak zadanie jest tutaj o wiele trudniejsze. „Być może dlatego, że powierzchnia ziemi jest o wiele bardziej żywy, geologicznie i dosłownie, i dlatego ciągle się zmienia”, podsumował.
Artykuł z wynikami badania został opublikowany w czasopiśmie Geonauka o naturze.
Źródło: Geonauka o naturze, EurekAlert
Trendy w Canaltech:
