Prije nešto više od desetljeća, robotski rover na Marsu konačno je dao odgovor na jedno od ključnih pitanja. Sada znamo da crveni planet sadrži organske materijale zakopane u sedimentima svojih drevnih jezera. Od tada smo nastavili otkrivati organske molekule na Marsu, što sugerira da je ugljikova kemija široko rasprostranjena na našem hrđavom susjedu.
Međutim, to ne znači da smo pronašli znakove vanzemaljskog života. Mnogo je nebioloških procesa koji mogu proizvesti organske molekule. Ipak, porijeklo tog materijala ostalo je zagonetno.
Nova otkrića u marsovskoj atmosferi
Tim istraživača, predvođen planetarnim znanstvenikom Yuichiro Uenom s Tokijskog instituta za tehnologiju, otkrio je dokaze o porijeklu tih molekula u atmosferi Marsa. Ugljikov dioksid, izložen ultraljubičastoj svjetlosti, reagirao je stvarajući maglu ugljikovih molekula koje su se slegle na površinu planeta.
Iako ovo nije toliko uzbudljivo kao otkriće života na Marsu, ovo otkriće moglo bi nam pomoći razumjeti kako su se sastojci za život našli na Zemlji prije milijardi godina.
“Takve složene molekule na bazi ugljika su preduvjet za život, građevni blokovi života,” kaže kemičar Matthew Johnson s Kopenhagenskog sveučilišta. “Ovo je kao debata o tome što je bilo prvo, kokoš ili jaje. Pokazujemo da je organski materijal pronađen na Marsu nastao putem atmosferskih fotokemijskih reakcija – bez prisustva života. Ovo je ‘jaje‘, preduvjet za život.”
Fotokemijske reakcije na Marsu
Fotoliza – proces kojim se molekule razgrađuju svjetlošću – već se neko vrijeme razmatra kao ključni faktor u organskoj kemiji na Marsu. Johnson i njegovi kolege objavili su rad o ovoj hipotezi 2013. godine, temeljen na simulacijama, a drugi su nastavili istraživanje.
Međutim, potrebni su nam čvrsti dokazi s Marsa koji bi potvrdili rezultate simulacija. Fotoliza CO2 proizvodi ugljikov monoksid i atome kisika. No, postoje dva izotopa stabilnog ugljika: najčešći je ugljik-12, dok ugljik-13 sadrži jedan neutron više.
Fotoliza brže djeluje na lakši izotop. Dakle, kada UV svjetlo razdvaja smjesu C-12 i C-13 ugljikovog dioksida u atmosferi, molekule koje sadrže C-12 troše se brže, ostavljajući primjetan višak C-13 ugljikovog dioksida.
Potvrda hipoteze
Ovo obogaćenje C-13 u atmosferi Marsa identificirano je prije nekoliko godina. Istraživači su analizirali meteorit s Marsa koji je sletio na Antarktiku, a sadrži karbonatne minerale nastale iz CO2 u marsovskoj atmosferi.
“Ključni dokaz ovdje je da omjer ugljikovih izotopa točno odgovara našim predviđanjima iz kvantnih kemijskih simulacija,” objašnjava Johnson. “Nedostajao nam je drugi produkt ovog kemijskog procesa da potvrdimo teoriju, i sada smo ga pronašli.”
Taj nedostajući dio slagalice pronađen je u podacima koje je prikupio rover Curiosity u krateru Gale. Uzorci karbonatnih minerala na tlu Marsa pokazuju smanjenje C-13 koje savršeno odražava obogaćenje C-13 pronađeno u marsovskom meteoritu.
“Nema drugog načina da se objasni smanjenje C-13 u organskom materijalu i obogaćenje u marsovskom meteoritu, oboje u odnosu na sastav vulkanskog CO2 na Marsu, koji ima konstantan sastav,” kaže Johnson.
Značaj za Zemlju
Ovo je snažan dokaz da je organski materijal pronađen od strane Curiosityja nastao od ugljikovog monoksida proizvedenog fotolizom, tvrde istraživači. To nam daje trag o podrijetlu organskog materijala na Zemlji. Prije milijardi godina, Zemlja, Venera i Mars imali su vrlo slične atmosfere, što sugerira da se isti proces vjerojatno dogodio i na Zemlji.
Tri planeta su se od tada razvijala različitim putevima, a Mars i Venera danas su negostoljubivi za život kakav poznajemo.Neplodno pustinjsko okruženje Marsa sada nam je dalo trag o našim vlastitim počecima.
“Još uvijek nismo pronašli ovaj ‘ključni dokaz’ na Zemlji da bismo dokazali da se proces dogodio,” kaže Johnson. “Možda zato što je površina Zemlje mnogo življa, geološki i doslovno, te se stoga stalno mijenja. Ali veliki je korak to što smo ga sada pronašli na Marsu, iz vremena kada su dva planeta bila vrlo slična.” Nalazi tima objavljeni su u časopisu Nature Geoscience.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
