Pre nešto više od decenije, robotski rover na Marsu konačno je otkrio odgovor na goruće pitanje. Sada je jasno da crvena planeta zaista ima organski materijal zakopan u sedimentu svojih drevnih jezerskih korita.
Od tada, nastavili smo da pronalazimo organske molekule na Marsu raspoređene na način koji sugeriše da je hemija ugljenika široko rasprostranjena u našem malom zarđalom susedu.
To ne znači da smo pronašli znake vanzemaljskog života. Daleko od toga; postoji mnogo nebioloških procesa koji mogu proizvesti organske molekule. Ali tačno odakle je materijal došao predstavlja malu zagonetku.
Sada je tim istraživača predvođen planetarnim naučnikom Juičirom Uenoom sa Tokijskog instituta za tehnologiju otkrio dokaze o njegovom poreklu u atmosferi, gde je ugljen-dioksid okupan ultraljubičastom sunčevom svetlošću reagovao da formira maglu molekula ugljenika koja je padala na površinu planete.
Iako nije tako uzbudljivo kao marsova biologija, otkriće bi nam moglo pomoći da shvatimo kako su sastojci za život završili upravo ovde na našoj matičnoj planeti Zemlji, pre milijardi godina.
„Takvi složeni molekuli zasnovani na ugljeniku su preduslov života, gradivni blokovi života, moglo bi se reći“, kaže hemičar Metju Džonson sa Univerziteta u Kopenhagenu.
„Dakle, ovo pomalo liči na staru debatu o tome šta je prvo došlo, kokoška ili jaje. Pokazujemo da je organski materijal pronađen na Marsu nastao atmosferskim fotohemijskim reakcijama – bez života. Ovo je ‘jaje’ , preduslov života Još uvek ostaje da se pokaže da li je ovaj organski materijal rezultirao životom na crvenoj planeti.
Ideja da fotoliza – proces u kojem se molekuli razbijaju svetlošću – igra ulogu u organskoj hemiji koja se nalazi na površini Marsa, već neko vreme se razvija. Džonson i dvojica kolega objavili su rad o hipotezi 2013. godine, zasnovan na simulacijama, a drugi su kasnije dalje istraživali.
Međutim, ono što nam treba je čvrst dokaz sa Marsa koji je u skladu sa rezultatima simulacije.
Fotolizom CO 2 nastaju atomi ugljen monoksida i kiseonika. Ali postoje dva izotopa, ili mase, stabilnog ugljenika. Daleko najčešći je ugljenik-12, koji sadrži šest protona i šest neutrona. Sledeći po težini je ugljenik-13, koji sadrži šest protona i sedam neutrona.
Fotoliza radi brže na lakšem izotopu. Dakle, kada UV svetlost fotolitički razdvoji mešavinu C-12 i C-13 ugljen-dioksida u atmosferi, molekuli koji sadrže C-12 se brže iscrpljuju, ostavljajući za sobom primetan ‘višak’ ugljen-dioksida C-13.
Ovo obogaćivanje atmosferskim ugljenikom-13 već je identifikovano pre nekoliko godina. Istraživači su analizirali meteorit koji je došao sa Marsa i sleteo na Antarktik, koji sadrži karbonatne minerale koji su nastali iz CO2 u atmosferi Marsa.
„Ovde se puši to što se odnos izotopa ugljenika u njemu tačno poklapa sa našim predviđanjima u kvantnim hemijskim simulacijama, ali je nedostajao deo u slagalici“, objašnjava Džonson.
„Nedostajao nam je drugi proizvod ovog hemijskog procesa da bismo potvrdili teoriju, i to je ono što smo sada dobili.“
Taj nedostajući deo slagalice pronađen je u podacima do kojih je došao rover Kjuriositi u krateru Gejl. U uzorcima karbonatnih minerala pronađenih na tlu na Marsu je osiromašenje ugljenika-13 koje savršeno odražava obogaćivanje ugljenikom-13 pronađeno u marsovskom meteoritu.
„Ne postoji drugi način da se objasni i smanjenje ugljenika-13 u organskom materijalu i obogaćivanje marsovskog meteorita, oba u odnosu na sastav vulkanskog CO 2 koji se emituje na Marsu, koji ima konstantan sastav, sličan kao i za vulkane na Zemlji. , i služi kao osnova“, kaže Džonson.
Ovo je jak dokaz da se ugljenični organski materijal koji je pronašao Curiositi formirao od ugljen monoksida proizvedenog fotolizom, kažu istraživači. I ovo nam daje trag o poreklu organskog materijala na Zemlji.
Pre više milijardi godina, kada je Sunčev sistem bio samo beba, Zemlja, Venera i Mars su imali veoma sličnu atmosferu, što sugeriše da se isti proces verovatno dogodio ovde na našoj matičnoj planeti.
Tri planete su od tada evoluirale na veoma različitim putevima, a Mars i Venera izgledaju prilično negostoljubivi za život kakav poznajemo na njihove sopstvene idiosinkratične načine. Ali zarđalo pustinjsko okruženje Marsa sada nam je dalo trag o našem sopstvenom poreklu.
„Još uvek nismo pronašli ovaj materijal ‘pušećeg pištolja’ ovde na Zemlji da bismo dokazali da se proces desio. Možda zato što je Zemljina površina mnogo življa, geološki i bukvalno, i stoga se stalno menja“, kaže Džonson.
„Ali veliki je korak što smo ga sada pronašli na Marsu, iz vremena kada su dve planete bile veoma slične.“
