09 август 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Curiosity измери важна съставка за живота в скалите на Марс

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 30 юни 2022 в 00:01 23420
Концепция на художник за марсохода Curiosity. Кредит: NASA Goddard Space Flight Center

Ние сме въглеродни форми на живот. Това означава, че основата за химичните съединения, които формират нашия живот, е елементът въглерод. Той е от решаващо значение, защото се свързва с други елементи като водород и кислород, за да създаде сложните молекули, които са част от живота. Така че, когато търсим доказателства за живот на друго място в Слънчевата система, ние търсим въглерод. Така е и на Марс.

Преди няколко години марсоходът Mars Curiosity измерва количеството на общия органичен въглерод в скални проби, които е взел в кратера Гейл. Откритите от него количества са по-високи, отколкото в скалите от някои от най-сухите райони на Земята. Въпросът сега е дали измерването на Curiosity показва наличието на съединения от биологичен произход. Или въглеродът би могъл да дойде от други неорганични източници? Така или иначе, присъствието му разкрива интересна глава от миналото на Марс.

Търсенето на въглерод

Целта на мисията на марсохода Curiosity е до голяма степен да намери доказателства за живот и обитаемост на Марс. Затова проучва химическата и геоложка среда на повърхността. По-конкретно Curiosity помага да се разкрие ролята на водата в миналото. Неговото измерване на органичния въглерод е част от тази мисия.

Опознаването на въглеродните видове на Марс помага на учените да разберат как може да са се образували. Общият органичен въглерод е специален, защото е важна част от рецептата на живота. Учените са изследвали скалите на Марс, изкопани през 2014 г., за да видят дали могат да разберат какво означава изобилието от този елемент за съществуването на живот на древен Марс.

Ключът към живота

Защо е толкова важен органичният въглерод? Според учения Дженифър Стърн (Jennifer Stern), откритието на Curiosity помага на учените да разберат важни фактори за Марс и неговата способност да поддържа живот.

„Общият органичен въглерод е едно от няколкото измервания [или индекси], които ни помагат да разберем колко материал е наличен като суровина за пребиотичната химия и потенциално биология“, обяснява Стърн в изявление за пресата.

Стърн работи в Центъра за космически полети Годард на НАСА в Грийнбелт, Мериленд. Тя специализира в изследванията на химията на повърхността и атмосферата на Марс. Екипът й използва данни, предоставени от инструмента за анализ на марсианските проби на борда на Curiosity, за да характеризира въглеродните видове на Марс.

„Открихме поне 200 до 273 части на милион органичен въглерод“, съобщава Стърн. „Това е сравнимо или дори повече от количеството, открито в скалите на места на Земята, като части от пустинята Атакама в Южна Америка, и повече, отколкото е било открито в метеоритите на Марс.

Curiosity взема проби органичен въглерод

Това мозаечно изображение. направено от камерата Mastcam на Curiosity показва геоложки елементи на формацията Йелоунайф Бей . Този регион е мястото, където роувърът копае камъни, за да търси въглеродни изотопи. В скалите тук има следи от утайки от древни езера и потоци, които показват  условия на околната среда в миналото, благоприятни за микробен живот. Скалите тук са излезли на повърхността преди около 70 милиона години чрез отртраняване на горните слоеве заради ерозия от вятъра. Кредит: NASA/JPL-CalTech/MSSS

За да направи своето измерване, Curiosity поставя прахообразна скала в своя инструмент за анализ на проби на Марс (SAM - Sample Analysis at Mars) за по-нататъшно изследване. Вградена фурна загрява пробата постепенно до по-високи температури. Експериментът използва кислород и топлина за превръщане на въглерода във въглероден диоксид (CO2). Процесът от 2014 г. предшества години на анализ, преди научният екип да разбере резултатите и да ги постави в контекста на другите открития на мисията.

Откриването на органичен въглерод на Марс не е ново, но предишните изводи имаха ограничения. За да даде данни за прецизиране на резултатите Curiosity взема почвени проби от аргилитови скали на възраст 3,5 милиарда години в кратера Гейл. Аргилитите е вид седиментна скала, съставена главно от глинести частици с произход, както може да подозирате, от калта на дъното на езеро или океан. Мястото, където Curiosity взема проби, е формацията Йелоунайф Бей в кратера Гейл. Там е имало езеро преди няколко милиарда години. Органичният въглерод е бил част от материала, който се е утаил на дъното на езерото, образувайки аргилит.

(A) Елипсата обозначава място на кацане на марсохода Curiosity на Марс в кратера Гейл. (B) Пътят на марсохода от 2012 до 2022 г. Червена точка показва местоположението на една от пробите във формацията Йелоунайф бей. (C) Изглед от формацията Йелоунайф бей, с местоположенията на сондажни отвори. Кредит: NASA/JPL-Caltech/ASU, NASA/JPL-Caltech/Univ. от Аризона и Скот Роуланд, НАСА JPL-Caltech/MSSS.

Как се разпознават различни видове въглерод в скалите на Марс

Освен простото откриване на голямото количество органичен въглерод в скалите на Марс, експериментът също така позволява на SAM да измери изотопните съотношения. Това са химични анализи, които помагат да се определи точно източникът на елемента. Изотопите са версии на елемента с един или повече допълнителни неутрони в ядрото на техните атоми. Например въглерод-12 има шест неутрона, докато по-тежкият въглерод-13 има седем неутрона. Тъй като по-тежките изотопи реагират по-бавно от по-леките изотопи, въглеродът с органичен произход е по-богат на въглерод-12.

Наличието на органичен въглерод не е непременно окончателно доказателство за живот, подчертава Стърн. Той обаче предоставя и друга важна информация.

„В този случай изотопният състав наистина може да ни каже само каква част от общия въглерод е органичен въглерод и каква част е минерален въглерод“, отбелязва Стърн. „Въпреки че биологията не може да бъде напълно изключена, изотопите не могат да се използват за потвърждение на биологичния произход на този въглерод, тъй като диапазонът се припокрива с магматичен (вулканичен) въглерод и метеоритен органичен материал, които най-вероятно са източникът на този органичен въглерод."

По този начин, макар че измереният общ органичен въглерод не доказва окончателно съществуването на живот на Марс, това е още един ключ към загадката на изчезналата древна марсианска среда. Кратерът Гейл разполага с химически източници на енергия, които могат да изхранват много микробни форми на живот, и ниска киселинност. Там са съществували и други необходими за биологията елементи като кислород, азот и сяра.

„По принцип това място би предложило обитаема среда за живот, ако някога е съществувал“, подчертава Стърн, която е водещ автор на статия за това изследване, публикувана в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Справка: Organic carbon concentrations in 3.5-billion-year-old lacustrine mudstones of Mars
Jennifer C. Stern, Charles A. Malespin, Jennifer L. Eigenbrode, Christopher R. Webster, Greg Flesch, Heather B. Franz, Heather V. Graham, Christopher H. House , Brad Sutter, Paul Douglas Archer Jr., Amy E. Hofmann, Amy C. McAdam, Douglas W. Ming, Rafael Navarro-Gonzalez, Andrew Steele, Caroline Freissinet and Paul R. Mahaffy
Proceedings of the National Academy of Sciences, June 27, 2022, 119 (27) e2201139119
https://doi.org/10.1073/pnas.2201139119 

Източник: Curiosity Finds Life-Crucial Carbon in Mars Rocks, universetoday


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.