Szerves sók mesélnek az ősi Mars lakhatóságáról

9120

Valószínűleg ma is találhatók szerves, avagy széntartalmú sók a Marson a NASA új kutatása szerint. Egy ősi kerámia darabjaihoz hasonlóan ezek a sók szerves vegyületek kémiai maradványai, mint például azok, melyeket néhány évvel ezelőtt a NASA Curiosity rover talált a vörös bolygón. A szerves vegyületek és sók geológiai folyamatok során is kialakulhattak, de még izgalmasabb lehetőség, hogy ősi mikrobiális élet maradványai lehetnek. Az eredményeket bemutató tanulmány a Journal of Geophysical Research: Planets tudományos folyóiratban jelent meg.

Amellett, hogy ezzel még több bizonyítékunk van arra, hogy egykor szerves anyagok lehettek a Marson, a szerves sók közvetlen detektálása a mai Mars lakhatóságára vonatkozóan is tartogat érdekes információkat: a Földön ugyanis élnek olyan organizmusok, melyek szerves sókból, például oxalátokból, acetátokból nyerik az energiájukat. Ha sikerül olyan helyszínt találni a Marson, ahol nagyobb mennyiségben találhatók szerves sók, akkor érdemes lehet a felszín alá lefúrva mintákat gyűjteni (itt ugyanis jobban megőrződnek, mint a sugárzásoknak és környezeti hatásoknak kitett felszínen).

A Curiosity marsjáró SAM (Sample Analyis at Mars) laboratóriumának mérései és kísérletei közvetetten jelzik a szerves sókat; a SAM-hoz hasonló műszerekkel azonban nehéz ezeket a Marson közvetlenül kimutatni. A SAM felhevíti a marsi kőzet és regolit mintákat, a keletkező gázból pedig megállapítja a minta összetételét. A kihívást az jelenti, hogy a szerves sók melegítése közben olyan egyszerű gázok keletkeznek, melyek a marsi regolit más összetevőiből is származhatnak.

A tömegspektrométerek működésének alapjait bemutató, angol nyelvű NASA videó. (Forrás: NASA)

A Curiosity rover marsi kőzet és regolitmintákat gyűjt, majd a SAM és más eszközeinek segítségével azonosítja kémiai összetételüket, szerves anyagok után vadászva. A tanulmányt szerző kutatócsoport vezetőjének, James M. T. Lewis geokémikusnak az elmondása szerint a Curiosity egy másik eszközével, a CheMin (Chemistry and Mineralogy instrument) berendezéssel lehetne közvetlenül is detektálni szerves sókat, ha elegendően nagy koncentrációban fordulnak elő. A CheMin egyelőre még nem talált szerves sókat. A Mars felszínén az évmilliárdok során széttöredeztek vagy mára eltűntek a szerves anyagok az erős sugárzás következtében.

Már évtizedekkel ezelőtt is előrejelezték, hogy a marsi szerves anyagok sókká alakulhatnak, mondhatni “töredezhetnek szét”, melyek már valószínűbben maradnak fent a felszínen, mint a nagyobb, komplex molekulák, amelyek a működő élőlényekhez köthetőek. A Curiosity Földre küldött adatait Lewis és kutatócsoportja így igyekszik rekonstruálni, a szerves töredékekből visszakövetkeztetni az egykori nagyobb molekulákra. Ezeket visszaépítve az ősi marsi környezetről, illetve potenciális biológiájáról is többet tudhatunk meg.

A Curiosity SAM laborja 1 000 °C fölé hevíti a begyűjtött mintákat, ebben a hőségben pedig a molekulák szétesnek, egy részük gáz formájában távozik. A különböző molekulák adott hőmérsékleten különböző gázokat bocsátanak ki, így a hőmérsékleteket és keletkező gázokat vizsgálva visszakövetkeztethető a minta összetétele. A marsi minták hevítése közben azonban az ásványok és szerves anyagok sokféleképpen kölcsön tudnak hatni, ami megnehezíti a vizsgálatokat. Lewis csoportja azon dolgozik, hogy ezeket a kölcsönhatásokat azonosítva, majd szétválasztva pontosabb képet kaphassunk a mintákról.

A NASA Curiosity rovere a Mont Mercou nevet viselő szikla előtt 2021. március 30-án. (Forrás: NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Ehhez különféle szerves sókat kevertek semleges szilícium-dioxid porba (a marsi kőzetek utánzásaként), illetve különböző perklorátok hatását is vizsgálták a keverékben. A perklorátok klórt és oxigént tartalmazó sók, melyek igen gyakoriak a marsi regolitban; régóta kérdés pedig, hogy vajon mennyire “zavarják” a szerves anyagok keresését. Kiderült, hogy valóban befolyásolják a méréseket, a perklorátokat tartalmazó minták ugyanis jobban visszaadták a valós SAM adatokat, mint a perklorátoktól mentes minták, ezzel támogatva, hogy valószínűleg szerves sók vannak a Marson.

Lewis és kutatócsoportjának eredményei szerint a Curiosity CheMin műszere detektálni tudná a szerves sókat. A CheMin röntgensugarakat bocsát a vizsgált mintára, majd a hullámok visszaverődésének szögét méri meg. A Curiosity éppen a Gale Crater egy új régiójába tart, így a SAM és CheMin csapatai is izgatottan várják a szerves sók potenciális jeleinek felbukkanását az adatokban.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás