Tým NASA zjistil, že na Marsu jsou pravděpodobně přítomny organické soli. Stejně jako střepy starověké keramiky jsou tyto soli chemickými zbytky organických sloučenin, jako jsou ty, které dříve detekovalo vozítko Curiosity. Organické sloučeniny a soli na Marsu mohly vznikat geologickými procesy nebo být pozůstatkem dávného mikrobiálního života. Kromě přidání dalších důkazů k myšlence, že na Marsu kdysi byla organická hmota, by přímá detekce organických solí také podpořila hypotézu obyvatelnosti Marsu v současnosti, jelikož na Zemi mohou některé organismy k získávání energie využívat organické soli, jako jsou oxaláty a acetáty.

„Pokud zjistíme, že jsou organické soli koncentrované kdekoli jinde na Marsu, budeme chtít tyto oblasti v budoucnu dále prozkoumat a v ideálním případě vrtat hlouběji pod povrch, kde by se měly lépe zachovat zbytky organické hmoty“ řekl James MT Lewis, organický geochemik, který vedl výzkum, publikovaný 30. března v časopise Journal of Geophysical Research: Planets. Lewis pracuje v Goddardově kosmickém středisku NASA v Greenbeltu v Marylandu.

Lewisovy laboratorní experimenty a analýza dat ze Sample Analysis at Mars (SAM), přenosné chemické laboratoře uvnitř roveru Curiosity, nepřímo poukazují na přítomnost organických solí. Jejich přímá identifikace na Marsu je ale pomocí přístrojů, jako je SAM, dosti obtížná. SAM ohřívá vzorky marťanské půdy a hornin, aby uvolnily plyny, které odhalují složení těchto vzorků. Problém je v tom, že zahříváním organických solí vznikají pouze jednoduché plyny, které by se mohly uvolňovat i z jiných sloučenin v marťanské půdě.

Lewis a jeho tým však navrhují, aby další přístroj na Curiosity, který používá jinou techniku zkoumání marťanské půdy, přístroj Chemistry and Mineralogy, zkráceně CheMin, mohl detekovat určité organické soli, pokud jsou přítomny v dostatečném množství. CheMin ale dosud žádné organické soli nezjistil.

Nalezení organických molekul, nebo zbytků jejich organických solí, by bylo zásadní pro hledání známek života na jiných světech. Na povrchu Marsu je to ale náročný úkol, jelikož miliardy let dopadání kosmického záření organickou hmotu na povrchu buď rozbilo nebo úplně vymazalo. Jako archeolog, který vykopává kousky keramiky, sbírá Curiosity marťanskou půdu a kameny, které mohou obsahovat drobné kousky organických sloučenin a poté SAM a další přístroje identifikují jejich chemické složení.

S využitím dat, které Curiosity posílá na Zemi, se vědci jako Lewis a jeho tým snaží spojit tyto rozbité organické kousky. Jejich cílem je odvodit, k jakému typu větších molekul kdysi patřily a co by tyto molekuly mohly odhalit o pradávném prostředí a potenciální biologii na Marsu.

„Snažíme se tu vyřešit miliardy let starou hádanku z organické chemie,“ řekl Lewis, „v tomto organickém záznamu by mohla být skryta i ta největší odměna: důkaz, že na rudé planetě kdysi existoval život.“

Zatímco někteří odborníci po celá desetiletí předpovídali, že se staré organické sloučeniny na Marsu zachovaly, byly to právě experimenty přístroje SAM na Curiosity, které to měly potvrdit. Například v roce 2018 vedla astrobioložka Jennifer L. Eigenbrodeová z Goddardova střediska NASA mezinárodní tým vědců z mise Curiosity, kteří ohlásili detekci nesčetných molekul, obsahujících základní prvek života, jak jej známe: uhlík. Vědci většinu molekul, obsahujících uhlík, identifikují jako „organické“.

„Skutečnost, že ve 3 miliardy let starých kamenech je zachována organická hmota a našli jsme ji na povrchu, je velmi slibným znamením, že bychom mohli být schopni získat více informací z lépe zachovaných vzorků pod povrchem,“ řekla Eigenbrodeová. Na této nové studii pracovala s Lewisem.

Analýza organických solí v laboratoři

Už před desítkami let vědci předpovídali, že se organické sloučeniny na Marsu mohou rozkládat na soli. Tvrdili, že tyto soli pravděpodobně přetrvávají na povrchu Marsu déle, než velké a složité molekuly, jako jsou ty, které jsou spojeny s fungováním živé hmoty.

Pokud by v marťanských vzorcích byly přítomny organické soli, Lewis a jeho tým chtěli zjistit, jak by jejich zahřátí v peci SAM mohlo ovlivnit, které typy plynů by se uvolňovaly. SAM pracuje tak, že postupně zahřívá vzorky až na 1 000° C. Teplo rozbíjí molekuly a uvolňuje některé z nich jako plyny. Různé molekuly uvolňují různé plyny při určitých teplotách; takže ze zjištění, při jakých teplotách se uvolňují které plyny, mohou vědci odvodit, z čeho se zkoumaný vzorek skládá.

„Při ohřívání marťanských vzorků může dojít k mnoha interakcím mezi minerály a organickou hmotou, což by mohlo ztížit vyvozování závěrů z našich experimentů. Práce, kterou tu teď děláme, se snaží tyto interakce oddělit, aby vědci, provádějící analýzy vzorků na Marsu, mohli tyto informace správně použít, “řekl Lewis.

Lewis analyzoval řadu organických solí, smíchaných s práškem z inertního oxidu křemičitého, aby replikoval marťanské horniny. Zkoumal také dopad přidávání chloristanu do směsí oxidu křemičitého. Chloristany jsou soli obsahující chlor a kyslík a na Marsu jsou poměrně běžné. Vědci se dlouho obávali, že by mohly zasahovat do experimentů hledajících známky organické hmoty.

Vědci skutečně zjistili, že chloristany interferovaly s jejich experimenty a přesně určili jak. Zjistili také, že výsledky shromážděné ze vzorků obsahujících chloristan se lépe shodovaly s údaji ze SAM, než v případě, kdy chloristany chyběly, což zvyšuje pravděpodobnost přítomnosti organických solí na Marsu.

Lewis a jeho tým navíc oznámili, že organické soli lze také detekovat pomocí přístroje CheMin. Aby bylo možné určit složení vzorku, CheMin jej ostřeluje rentgenovými paprsky a změří úhel, pod kterým jsou paprsky ohýbány směrem k detektoru.

Týmy přístrojů SAM a CheMin budou i nadále hledat signály organických solí, až se rover přesune do nové oblasti na Mount Sharp v kráteru Gale.

Vědci budou mít brzy příležitost studovat i lépe zachovanou půdu pod marťanským povrchem. Připravovaný rover Evropské kosmické agentury ExoMars, který je vybaven vrtákem pro hloubky až 2 metrů, má na své palubě i přístroj z Goddardova střediska NASA, který bude analyzovat chemii těchto hlubších marťanských vrstev. NASA rover Perseverance sice nemá nástroj, který by dokázal detekovat organické soli, ale naproti tomu shromažďuje vzorky pro budoucí návrat na Zemi, kde budou moci vědci pomocí sofistikovaných laboratorních přístrojů hledat organické sloučeniny.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/6010_pia17944_mcam-sol538-wb-full2_0.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/viking_mars.jpg