Jezero kraterinde keşfedilen organik bileşiklerin kökeni

İlkel Mars’a seyahat edelim. Hikayemiz yaklaşık 3,5 milyar yıl (Ma) önce, birkaç kilometre çapındaki bir asteroitin Mars’ta bir çarpma krateri kazmasıyla başlıyor (görevin bilimsel amacı) sabır).

O zamanlar kızıl gezegenin yoğun bir atmosferi vardı ve buna rağmen o asteroit, yaklaşık 45 km çapındaki muazzam Jezero kraterini kazmaya yetecek enerjiyle yüzeye ulaştı. Orada, bir Mars kraterinin kenarında, organik bileşiklerin bulunduğu yerde. Nereden geldiler?

Yaşam formlarının ortaya çıkabileceği bir göl

Jezero’nun kenarlarından birinde, yaklaşık 2,6 milyar yıl önce, bir alüvyon deltası oluşturan bir nehir boşaldı ve bu da onu NASA için öncelikli bir astrobiyolojik hedef haline getirdi. Daha az değildi: malzemelerin birikme derecesi, suyun kraterde uzun süre aktığını gösteriyor. İç kısmında bir göl, hidrotermal koşulları barındırabilen kaynaklar ve yaşam formlarının ortaya çıkma potansiyeli olan bir ortam oluşturmuş olabilir.

Mars’ın haritasını çıkarmak için yapılan çok sayıda görev, US Geological Survey tarafından derlenen karmaşık jeolojik ortamını karakterize etmeyi mümkün kıldı.

Suyun rolüne dair kanıtlar, bu sulu ortama maruz kalan bazı mineral birikintilerinin değişmesi için anahtardır ve organik karmaşıklığı artırabilir.

Şimdi, orada olanların astrobiyolojik önemi kendini göstermeye başlıyor. Yakın zamanda yayınlanan bir çalışma Doğa gezici tarafından Jezero’da analiz edilen minerallerin ve organik bileşiklerin ilk bileşim sonuçlarını ortaya koyuyor sabır.

Jezero’daki organik maddenin kökenine ilişkin hipotezler

Jezero’nun içindeki hidrotermal senaryo, sulu alterasyon mineralleri ile etraflarında bulunan organik bileşikler arasındaki bağlantıyı bularak şimdi doğrulandı.

Keşif alakalı ve Jezero’nun alüvyal ortamında organik maddenin varlığını açıklayabilecek çeşitli hipotezler var.

Bir olasılık, organik maddenin, suyun belirli reaktif mineralleri değiştirmesi veya atmosfere hakim olan karbondioksitin elektrokimyasal indirgenmesi nedeniyle ortaya çıkmasıdır.

Başka bir olasılık, gezegenler arası toz veya karbonlu kondritler gibi dışarıdan gelen malzemelerin kademeli olarak çökelmesi olabilir. Ve son olarak, eğer orada ortaya çıktılarsa, biyotik bir kökenin, yani canlı organizmaların sonucu da olabilir.

Sulu değişim yoluyla abiyotik sentez olasılığı

Kondritik meteorlarda, sıcak su ve amidlerin varlığında organik bileşiklerin katalitik reaksiyonlarını üretebilen reaktif mineraller vardır. Aslında, Raffaele Saladino liderliğindeki bir İtalyan ekibiyle işbirliği yaparak, kondritik meteorların bu koşullar altında katalitik kapasitesini keşfettik.

Jezero örneğinde, krateri kazan devasa mermi, sulu bir ortama tepki verebilecek önemli miktarlarda metal ve sülfit biriktirmeyi başardı. Bu koşullar altında, tarif ettiğimiz katalitik süreçler, tespit edilen organik bileşikleri sentezleme kapasitesine sahip olacaktır.

Bu abiyotik hipotez lehine, belirli mineraller ve organik malzeme arasında, bu durumda aromatik bir yapıya sahip bir ilişki bulunmuştur. Bu amaçla, organik moleküllerin ve minerallerin kaya yüzeylerindeki dağılımını 100 mikron çözünürlükte haritalamak için tasarlanmış, SHERLOC adı verilen derin bir ultraviyole aralığı (DUV) floresans ve Raman spektrometresi kullanılmıştır. Suyla yıkanan yüzey ortamlarında karbonatların ve organik bileşiklerin varlığını kesin olarak ortaya koyan birkaç Mars göktaşı olduğu göz önüne alındığında, bu da şaşırtıcı değil.

Asteroit kuşağından karbonlu maddelerin gelişi

Dikkate alınması gereken bir diğer olasılık, o sırada Mars’a ulaşan önemli göktaşı akışıdır. Karbonlu kondrit türü olanlar, kütlece %1 ila %5 arasında organik maddeye sahiptir ve krateri kazan kabuğun kendisi de dahil olmak üzere Jezero’da bulunan organik bileşiklere katkıda bulunmuş olabilir. Bu durumda, bu organik materyaller sırasıyla dağılmış veya şoklanmış minerallerle ilişkili bulunmalıdır. Tercih edilen senaryo gibi görünmüyor, ancak Mars’ın bu kayalık, metal-oroksal ve metalik cisimlerden milyonlarcasını barındıran ana asteroit kuşağının alt bariyeri olduğu göz önüne alındığında, göktaşı akışının ilgili büyüklüğünü göz ardı edemeyiz.

Bu senaryoyu doğrulamak için, tarafından bırakılan numunelerin karasal laboratuvarlardaki analizi sabır Mars yüzeyinde, sadece bir sonraki görevi bekliyor Mars Numune İadesi (MSR) onları kurtarmak için NASA tarafından yürütülebilir.

Jezero’nun organik bileşiklerini yaratan yaşam formları olabilir mi?

Yaşamın, tıpkı Dünya’da olabileceğinden şüphelendiğimiz gibi, bu hidrotermal ortamlarda Mars’ta da ortaya çıkmış olması mümkündür.

Eğer öyleyse, mikroorganizmalar organik kimyaya güvenir ve karbon zincirlerini birbirine bağlayarak büyürler. Aslında, olası bir kanıt, analiz edilen numuneler arasında organik tuzların tespiti olabilir. sabır, diğer Mars ortamlarında zaten bulunmuş olan organik maddenin olası oksidasyon ve radyoliz ürünleri. Buna rağmen, kesin bir kanıt yoktur ve seçilen numunelerin doğrulanmasını gerektirir.

Açıkçası, çağlar geçtikçe organik madde bozulur. Bundan sonra sulu ortam belki de yaklaşık 2500 milyon yıl önce kurudu ve geldi. sabır Milyarlarca yıl sonra, yalnızca bu çökeltilerin o zamandan beri maruz kaldığı aşırı çevre tarafından çarpıtılmış kanıtlar olacaktı.

Çevre rüzgarla değiştirilip aşındırıldığı ve yüzey malzemeleri de aşırı radyasyona maruz kaldığı için fosil kanıtları bulmak zor olacaktır.

Çağlar boyunca, yoğun bir atmosferi olmayan gezegenlerde, organik maddeler kozmik ve güneş ışınlarına maruz kalan bir ortamda iyonize olarak çürüme eğilimindedir.

Yani, sonuçları sabır Jezero’nun geçmişi hakkında değerli bilgiler sağlarlar.

Kızıl gezegen, yaşam formlarının ilk zamanlarında ortaya çıkışını görmüş olma potansiyeline sahiptir, ancak öyleyse, yüzey koşullarındaki şiddetli değişiklik, bu organizmaların kendileri için derin nişler aramasına izin vermeyecek kadar ani olsaydı dramatik olabilirdi. . gelişmeye devam edin.

Kızıl gezegene ilk insanlı uçuşların planlandığı bir yüzyılda, eğitimli astronotlar tarafından daha fazla keşif ve derinlik için umut verici ortamlar bulmamız mümkün.

Şu an için Amerikan hükümetinin NASA’dan talep ettiği kesintiler, numune iade görevinin kendisini riske atıyor (Mars Numune İadesiMSR) bu temel örnekleri kurtarmayı amaçlamaktadır. sabır Jezero’da ayrıldı. Umarım iade edilebilirler, çünkü laboratuvarlarımızda bize ifşa edilebilecek sırları kim bilebilir?