Roverul Curiosity al NASA detectează cele mai mari molecule organice găsite pe Marte

Cercetătorii care analizează roci pulverizate la bordul roverului Curiosity al NASA au descoperit cei mai mari compuși organici descoperiți până în prezent pe Planeta Roșie, scrie site-ul NASA. Descoperirea, publicată luni în Proceedings of the National Academy of Sciences, sugerează că chimia prebiotică ar fi putut avansa mai mult pe Marte decât s-a observat anterior.

Oamenii de știință au sondat o mostră de rocă existentă în mini-laboratorul SAM (Sample Analysis at Mars) al Curiosity și au găsit moleculele decan, undecan și dodecan. Se bănuiește că acești compuși, care sunt formați din 10, 11 și, respectiv, 12 atomi de carbon, sunt fragmente de acizi grași care s-au păstrat în eșantion. Acizii grași se numără printre moleculele organice care, pe Pământ, sunt elementele chimice de bază ale vieții.

Ființele vii produc acizi grași pentru a ajuta la formarea membranelor celulare și pentru a îndeplini diverse alte funcții. Dar acizii grași pot fi produși și în absența vieții, prin reacții chimice declanșate de diverse procese geologice, inclusiv interacțiunea apei cu mineralele în ventile hidrotermale.

Deși nu există nicio modalitate de a confirma sursa moleculelor identificate, descoperirea lor este interesantă pentru echipa științifică a Curiosity din mai multe motive, scrie site-ul NASA.

Oamenii de știință de la Curiosity descoperiseră anterior molecule organice mici și simple pe Marte, dar găsirea acestor compuși mai mari oferă prima dovadă că chimia organică a avansat spre tipul de complexitate necesar pentru o origine a vieții pe Marte.

Noul studiu sporește, de asemenea, șansele ca moleculele organice mari care pot fi produse numai în prezența vieții, cunoscute sub numele de „biosemnături”, să poată fi conservate pe Marte, înlăturând temerile că astfel de compuși se distrug după zeci de milioane de ani de expunere la radiații intense și oxidare.

Această descoperire este de bun augur pentru planurile de a aduce mostre de pe Marte pe Pământ pentru a le analiza cu cele mai sofisticate instrumente disponibile aici, spun oamenii de știință.

„Studiul nostru dovedește că, chiar și astăzi, prin analizarea probelor de pe Marte am putea detecta semnăturile chimice ale vieții din trecut, dacă aceasta a existat vreodată pe Marte”, a declarat Caroline Freissinet, autorul principal al studiului și cercetător științific la Centrul Național Francez pentru Cercetare Științifică din cadrul Laboratorului pentru Atmosfere și Observații Spațiale din Guyancourt, Franța.

În 2015, Freissinet a co-condus o echipă care, în premieră, a identificat în mod concludent molecule organice marțiene în același eșantion care a fost utilizat pentru studiul actual. Poreclit „Cumberland”, eșantionul a fost analizat de mai multe ori cu SAM folosind tehnici diferite.

Curiosity a prelevat proba Cumberland în mai 2013 dintr-o zonă a Craterului Gale de pe Marte numită „Yellowknife Bay”. Oamenii de știință au fost atât de intrigați de Golful Yellowknife, care arăta ca o veche albie de lac, încât au trimis roverul acolo înainte de a se îndrepta în direcția opusă destinației sale principale, Muntele Sharp, care se ridică de pe fundul craterului.

Devierea a meritat: Cumberland s-a dovedit a fi plin de indicii chimice tentante despre trecutul de 3,7 miliarde de ani al craterului Gale. Oamenii de știință au descoperit anterior că proba este bogată în minerale argiloase, care se formează în apă. Are sulf din abundență, care poate ajuta la conservarea moleculelor organice. Cumberland are, de asemenea, o mulțime de nitrați, care pe Pământ sunt esențiali pentru sănătatea plantelor și animalelor, și metan produs cu un tip de carbon care pe Pământ este asociat cu procesele biologice.

Poate cel mai important, oamenii de știință au stabilit că Golful Yellowknife a fost într-adevăr locul unui lac antic, oferind un mediu care putea concentra moleculele organice și le putea păstra în roci sedimentare cu granulație fină numite mudstone – piatră mâloasă.

„Există dovezi că în Craterul Gale a existat apă lichidă timp de milioane de ani și, probabil, mult mai mult timp, ceea ce înseamnă că a existat suficient timp pentru ca în aceste medii de crater-lac de pe Marte să se producă chimia de formare a vieții”, a declarat Daniel Glavin, cercetător principal pentru returnarea probelor la Centrul de zboruri spațiale Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, și coautor al studiului.

Recenta descoperire a compușilor organici a fost un efect secundar al unui experiment fără legătură cu acesta, care a urmărit detectarea în Cumberland a unor urme de aminoacizi, care sunt elementele de bază ale proteinelor. După ce a încălzit proba de două ori în cuptorul SAM și a măsurat apoi masa moleculelor eliberate, echipa nu a văzut nicio dovadă a aminoacizilor. Dar au observat că proba a eliberat cantități mici de decan, undecan și dodecan.

Deoarece acești compuși s-ar fi putut desprinde din molecule mai mari în timpul încălzirii, oamenii de știință au lucrat în sens invers pentru a-și da seama din ce structuri ar fi putut proveni. Ei au emis ipoteza că aceste molecule erau rămășițe ale acizilor grași acid undecanoic, acid dodecanoic și, respectiv, acid tridecanoic.

Oamenii de știință și-au testat predicția în laborator, amestecând acidul undecanoic într-o argilă asemănătoare cu cea de pe Marte și efectuând un experiment asemănător SAM. După ce a fost încălzit, acidul undecanoic a eliberat decan, conform previziunilor.

Cercetătorii au făcut apoi referire la experimente deja publicate de alți oameni de știință pentru a arăta că undecanul s-ar fi putut desprinde din acidul dodecanoic și dodecanul din acidul tridecanoic.

Autorii au găsit în studiul lor un alt detaliu incitant legat de numărul de atomi de carbon care compun presupușii acizi grași din eșantion. Coloana vertebrală a fiecărui acid gras este un lanț lung și drept de 11 până la 13 atomi de carbon, în funcție de moleculă. În special, procesele non-biologice produc de obicei acizi grași mai scurți, cu mai puțin de 12 atomi de carbon.

Este posibil ca proba Cumberland să aibă acizi grași cu lanțuri mai lungi, spun oamenii de știință, dar SAM nu este optimizat pentru a detecta lanțuri mai lungi.

Oamenii de știință spun că, în cele din urmă, există o limită la cât de mult pot deduce din instrumentele de vânătoare de molecule care pot fi trimise pe Marte. „Suntem pregătiți să facem următorul mare pas și să aducem eșantioane de pe Marte acasă, în laboratoarele noastre, pentru a soluționa dezbaterea privind viața pe Marte”, a declarat Glavin.