Ősi marsi életre vagy izgalmas kémiai folyamatokra utalhat a Curiosity legújabb felfedezése

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Olyan szénatomokat azonosított a Mars felszínén gyűjtött kőzetmintákban a NASA Curiosity marsjárója, amelyek ősi életre vagy érdekes kémiai reakciókra utalnak – jelentette be hétfőn az amerikai űrügynökség. A felfedezés nem ad egyértelmű bizonyítékot arra, hogy egykor létezett élet a Marson, de közelebb visz a bolygón zajló folyamatok megértéséhez.

Az amerikai tudományos akadémia PNAS nevű folyóiratában közlésre kerülő eredmények a 2012-ben Marsra ért Curiosity kémiai laboratóriuma által megvizsgált, két tucatnyi kőzetmintán alapulnak, amit leszállóhelyének, a Gale-kráternek különböző területeiről gyűjtött össze. A kutatók közel tíz mintában olyan, úgynevezett 12-es szénizotópokat találtak nagy mennyiségben, amelyek földi körülmények közt életfolyamatokban játszanak szerepet. Ez azonban, mint a NASA hangsúlyozza, nem garancia arra, hogy a Marson is ez a helyzet, mivel a két bolygó lényegesen különbözik egymástól, és a vörös bolygó már keletkezésekor is a földitől eltérő arányokkal rendelkezett a szén izotópjait tekintve.

A szénizotópok jelenlétét a kutatók szerint akár ősi, földi metanogén archeákra emlékeztető mikrobák tevékenysége is magyarázhatja, amelyek az elképzelés szerint több milliárd éve metánt bocsátottak ki a légkörbe, ami ultraibolya sugárzás hatására bonyolultabb szerves molekulákká alakult, majd a felszínre hullt, és végül kőzetekben őrződött meg. A szakemberek tanulmányukban két alternatív hipotézist is felvetnek az észlelt szénatomok jellemzőinek magyarázataként – ezek a feltételezések a Curiosity küldetésén dolgozó Chirstopher House, a Pennsylvaniai Állami Egyetem kutatója szerint összhangban állnak az eddig gyűjtött adatokkal.

A képen a Highfield furatlyuk látható, a Vera Rubin sziklaszirtnek nevezett területen, melyben a Curiosity marsjáró sok 12-es szénizotópra bukkantFotó: NASA/JPL-Caltech

Az első szcenárió szerint egy olyan kémiai folyamat zajlott le a bolygón, amely során a Mars légkörében lévő szén-dioxidot érő UV-sugárzás hatására új, széntartalmú molekulák jöttek létre, majd aláhullva szintén kőzetekben raktározódtak el. Egy másik, ennél egzotikusabb magyarázat szerint a Naprendszerünk a Tejútrendszerben való utazása során, több száz millió éve egy molekulafelhőn (porból, gázból, egyszerű molekulákból álló csillagközi régiókon) haladt át, amely 12-es szénizotópokat tartalmazó molekulákban volt gazdag, amelyek útközben a Naprendszer többi bolygója mellett a Marsot is beborították.

A NASA marskutató eszközei az utóbbi időben egyre több hasonló felfedezést tesznek. Még novemberben számoltunk be arról, hogy a Curiosity egyszerű szerves molekulákat fedezett fel egy homokdűnében, egy különleges kémiai vizsgálat során. A NASA közel egy éve landolt, a bolygó másik felén dolgozó Perseverance marsjárója nemrég szintén szerves molekulákat talált az egykor egy tónak és egy folyó deltatorkolatának otthont adó Jezero-kráterben.

A mostani eredményekhez a Curiosity által öt különböző kőzetrétegből vett, összesen 24 minta vizsgálatára volt szükség, amit a szonda egyik fedélzeti laboratóriuma, a SAM (Sample Analysis at Mars) bonyolított le. A mintákat a SAM 850 Celsius-fokra hevítette, majd egy lézerspektrométer segítségével megállapította a belőle távozó gázok kémiai összetételét. A műszer ezután a mintában található, széntartalmú vegyületekből felszabaduló szenet vizsgálta meg, és megállapította, hogy az milyen izotópokból tevődik össze. A szénnek két stabil izotópja van, a 12-es és 13-as, míg a 14-es instabil, így kiválóan alkalmas néhány tízezer éves minták radiokarbonos kormeghatározásra.

A Stimson homokkő-formáció a Gale-kráterben, amelynek a Curiosity által vizsgált részei szintén sok 12-es szénizotópot tartalmaznakFotó: NASA/JPL-Caltech

A földi szén 98,9 százalékát a 12-es izotóp teszi ki, melyet az élőlények a biokémiai reakciók során előnyben részesítenek a 13-as izotóppal szemben. Emiatt, ha a szén-12 javára eltérnek a szénizotópok arányai egy kőzetben, az – legalábbis földi kontextusban – akár életfolyamatok jele is lehet. A Curiosity a 24 kőzetminta majdnem felében nagyon sok 12-es szénre bukkant, ahhoz képest, amennyit a marsi légkör, vagy a Marsról származó meteoritok tartalmaznak. A NASA Goddard kutatóintézetének földönkívüli élet kutatásával foglalkozó szakembere, Jennifer L. Eigenbrode szerint ugyanakkor „a földi berögződéseink elengedése a legnehezebb, amely ahhoz szükséges, hogy meg tudjuk érteni a marsi kémiát, fizikai és környezeti folyamatokat. Nyitottnak kell lennünk, innovatívan kell gondolkodnunk, és ebben a tanulmányban pontosan ezt csináltuk.”

Paul Mahaffy, aki 2021 végéig a Curiosity SAM fedélzeti laboratóriumának kutatásvezetője volt, hozzátette: „nagyon érdekes dolgokat találunk a Marson, de egyértelműen több bizonyíték kell ahhoz, hogy azt tudjuk mondani, életre bukkantunk. Így jelenleg annak megfejtésén dolgozunk, hogy milyen más, élettel nem összefüggő folyamatok okozhatták a megtalált szénatomok általunk észlelt jellemzőit.” A NASA kutatói szerint ahhoz még keveset tudunk a marsi szénciklusról, hogy a Curiosity mostani eredményeit biztosan az egyik vagy a másik magyarázathoz lehessen kötni.

Az űrügynökség közleménye szerint a következő lépés annak ellenőrzése, hogy a Curiosity újabb, ősi kőzetekben végzett fúrásai, és a belőlük származó minták elemzése során ismét a szén 12-es izotópjának túlsúlyára bukkan-e, vagy sem. A kutatók emellett szeretnék a Gale-kráterben a marsjáró által időszakosan észlelt metánban lévő szénatomok izotópjait is megvizsgálni, amelyhez a gázt a marsjárónak az eddiginél feltehetőleg nagyobb mennyiségben kellene észlelnie. Annak megfejtésére pedig, hogy létezett-e valaha élet a Marson, a legjobb lehetőséget a Perseverance által a következő években összegyűjtött minták Földre való visszahozatala adja majd.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: