Na Marsu otkriveni tragovi organskog ugljika

NASA-in rover Curiosity na Marsu je otkrio tragove organskog ugljika – osnove za organske molekule koje stvaraju i koriste svi poznati oblici života.

‘Tragovi života’

Koristeći podatke NASA-inog rovera Curiosity znanstvenici su po prvi put izmjerili ukupni udio organski ugljik – ključne komponente u molekulama života – u Marsovim stijenama te tako došli do novih važnih spoznaja: „Ukupni udio organskog ugljika jedno je od nekoliko mjerenja [ili indeksa] koji nam pomažu razumjeti koliko je materijala dostupno kao ‘sirovina’ za prebiotičku kemiju i potencijalno biologiju (tj. život). Pronašli smo najmanje 200 do 273 dijelova na milijun organskog ugljika,“ rekla je Jennifer Stern iz NASA-e.

Iako nam na prvu udio od 200 do 273 dijelova na milijun može zvučati nizak ili čak beznačajan, ovaj iznos zapravo je usporedivo te čak (u gornjem dijelu spektra) nešto veći od količine pronađene u stijenama na mjestima s vrlo niskim životom na Zemlji – primjerice dijelovi pustinje Atacama u Južnoj Americi.

Organski ugljik

Organski ugljik je ugljik vezan na atom vodika. U suštini on predstavlja osnovu za organske molekule koje stvaraju i koriste svi poznati oblici života. Međutim, organski ugljik na Marsu nije nužno dokaz postojanja života jer je na njegovu površinu mogao doći i iz neživih izvora, poput meteorita i vulkana, ili pak nastati na mjestu površinskim reakcijama. Organski ugljik već je pronađen na Marsu, ali prethodna su mjerenja dala samo informacije o određenim spojevima ili su predstavljala mjerenja koja su zahvatila samo dio ugljika u stijenama. Novo mjerenje po prvi puta daje ukupnu količinu organskog ugljika u tim stijenama.

Iako je površina Marsa sada negostoljubiva, znanstvenici već dugo govore da postoje dokazi da je prije više milijardi godina Marsova klima bila više nalik Zemlji, s gustom atmosferom i tekućom vodom koja je tekla u rijeke i mora. Budući da je tekuća voda neophodna za život (barem u obliku koji je nama poznat), znanstvenici misle da bi se život na Marsu – ako je ikada evoluirao – mogao održavati ključnim sastojcima poput organskog ugljika (uz uvjet da je bio prisutan u dovoljnoj količini).

Perseverance započinje istraživanje isušene delte

Curiosity unapređuje područje astrobiologije istražujući nastanjivost Marsa i proučavajući njegovu klimu i geologiju. Rover je izbušio uzorke iz 3.5 milijarde godina starih stijena (nekoć mulja) u formaciji Yellowknife Bay kratera Gale, u kojem se nekad nalazilo drevno Marsovo jezero. Ove stijene muljnog podrijetla (eng. mudstone) u krateru Gale nastale su kako se vrlo fini sediment (iz fizičkog i kemijskog trošenja vulkanskih stijena) u vodi taložio na dnu jezera te vremenom bio zatrpan. Organski ugljik bio je dio ovog materijala i ugrađen je u proučavane stijene.

Pogodni uvjeti za život?

Osim tekuće vode i organskog ugljika krater Gale imao je i druge uvjete pogodne za život – primjerice kemijski izvori energije, nisku kiselost te niz bitnih elemenata (kisik, dušik i sumpor). „Uglavnom, ova lokacija nudila bi okruženje pogodno za život,“ zaključila je Jennifer Stern, ujedno glavna autorica studije u kojoj je tim objavio rezultate.

Kako bi izvršio mjerenje Curiosity je uzorak dostavio svom instrumentu za analizu (eng. Sample Analysis at Mars ili SAM), gdje se kamen zagrijavao do progresivno viših temperatura. Ovaj eksperiment koristio je kisik i toplinu za pretvaranje organskog ugljika u ugljični dioksid (CO2), čija se količina mjeri kako bi se dobila količina organskog ugljika u stijenama.

Mjerenje je također omogućio SAM-u da izmjeri omjere izotopa ugljika koji pomažu razumjeti izvor ugljika. Izotopi su inačice elementa s malo različitim težinama (masama) zbog prisutnosti jednog ili više dodatnih neutrona u središtu (jezgri) njihovih atoma. Budući da teži izotopi reagiraju nešto sporije od lakših izotopa, ugljik organskog podrijetla bogatiji je ugljikom-12 – „U ovom slučaju izotopski sastav može nam reći koji je dio ukupnog ugljika organski, a koji mineralni,“ rekla je Stern. Ipak, upozorili su članovi tima, „iako se organsko podrijetlo ne može potpuno isključiti, izotopi se ne mogu stvarno koristiti za dokazivanje biološkog porijekla budući da se njihov raspon preklapa s magmatskim (vulkanskim) ugljikom i meteoritskim organskim materijalom, koji su najvjerojatnije izvor ovog organskog ugljika.“

Novi tragovi drevne tekuće vode na Marsu

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Jennifer C. Stern et al., „Organic carbon concentrations in 3.5-billion-year-old lacustrine mudstones of Mars,“ Proceedings of the National Academy of Sciences (2022).

Bill Steigerwald (28. lipnja 2022.), „NASA’s Curiosity Takes Inventory of Key Life Ingredient on Mars,“ nasa.gov (pristup 28. lipnja 2022).

Svetlana Shekhtman (19. siječnja 2022.), „NASA’s Curiosity Rover Measures Intriguing Carbon Signature on Mars,“ nasa.gov (pristup 28. lipnja 2022).