Удивительное открытие на Марсе: предпосылки для жизни найдены

Чуть больше десятилетия назад роботизированный марсоход на Марсе наконец-то дал ответ на важный вопрос. Теперь известно, что на Красной планете действительно присутствует органический материал, захороненный в осадках древних озерных лож.

С тех пор на Марсе продолжали находить органические молекулы, распределенные таким образом, что можно предположить широкое распространение углеродной химии на его поверхности.

Это не означает, что мы нашли признаки инопланетной жизни. Существует множество небиологических процессов, способных производить органические молекулы. Но происхождение этих материалов остается загадкой.

Группа исследователей под руководством планетолога Юитиро Уэно из Токийского технологического института обнаружила доказательства их происхождения в атмосфере. Углекислый газ, подвергавшийся воздействию ультрафиолетового солнечного света, вступал в реакцию с образованием углеродного тумана, который затем оседал на поверхности планеты.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Хотя это открытие не столь захватывающее, как марсианская биология, оно может помочь нам понять, как ингредиенты для жизни появились на Земле миллиарды лет назад.

"Такие сложные молекулы на основе углерода являются предпосылкой жизни, можно сказать, строительными блоками жизни", — говорит химик Мэтью Джонсон из Копенгагенского университета. "Мы показываем, что органический материал, обнаруженный на Марсе, образовался в результате атмосферных фотохимических реакций — без участия жизни. Это "яйцо", предпосылка жизни. Еще предстоит выяснить, привел ли этот органический материал к возникновению жизни на Красной планете".

Идея о том, что фотолиз — процесс, при котором молекулы распадаются под действием света — играет роль в органической химии на Марсе, обсуждается уже некоторое время. Джонсон и его коллеги опубликовали статью об этой гипотезе в 2013 году, основанную на моделировании, и другие ученые провели дополнительные исследования.

Однако необходимы прямые доказательства с Марса, согласующиеся с результатами моделирования.

Фотолиз CO2 производит оксид углерода и атомы кислорода. Но есть два изотопа стабильного углерода: углерод-12 и углерод-13. Фотолиз работает быстрее на более легком изотопе, поэтому молекулы с C-12 разрушаются быстрее, оставляя избыток C-13.

Это обогащение углеродом-13 было обнаружено несколько лет назад. Исследователи проанализировали марсианский метеорит, упавший в Антарктиду, содержащий карбонатные минералы, образовавшиеся из CO2 в марсианской атмосфере.

"Главное, что соотношение изотопов углерода точно соответствует нашим прогнозам, но нам не хватало одного элемента", — объясняет Джонсон. "Нам нужен был другой продукт этого процесса, и теперь мы его нашли".

Этот недостающий элемент был обнаружен в данных марсохода Curiosity в кратере Гейла. В образцах карбонатных минералов, найденных на поверхности Марса, наблюдается обеднение углеродом-13, что соответствует обогащению углеродом-13 в марсианском метеорите.

"Нет другого способа объяснить истощение углерода-13 в органическом материале и его обогащение в метеорите", — говорит Джонсон.

Это весомое доказательство того, что углеродорганический материал, обнаруженный Curiosity, образовался из оксида углерода, полученного в результате фотолиза, утверждают исследователи. И это может подсказать происхождение органического материала на Земле.

Миллиарды лет назад атмосферы Земли, Венеры и Марса были схожими, что позволяет предположить, что на Земле происходил тот же процесс.

С тех пор три планеты развивались по-разному, и Марс и Венера стали негостеприимными для жизни. Но ржавая среда Марса дала нам подсказку о нашем происхождении.

"Мы пока не нашли на Земле неопровержимых доказательств этого процесса. Возможно, это связано с более активной геологической и биологической деятельностью", — говорит Джонсон. "Но нахождение этого процесса на Марсе — большой шаг вперед, учитывая, что тогда эти планеты были очень похожи".