Vůbec poprvé na Marsu bylo identifikováno sedm organických molekul, což zlepšuje znalosti expertů o tom, jak se tento typ molekul mohl na povrchu Marsu zachovat. Po letech práce v laboratoři dorazily výsledky. Kámen, který rover Curiosity analyzoval v roce 2020 a odebral z něj i vzorky, obsahuje nejpestřejší soubor organických molekul, jaký byl kdy na rudé planetě objeven. Celkem obsahoval 21 molekul obsahujících uhlík a z toho sedm nebylo nikdy předtím na Marsu pozorováno.

Vědci nemají možnost zjistit, zda tyto organické molekuly vznikly biologickými či geologickými procesy – obě možnosti jsou reálné –, avšak jejich objev znovu potvrdil, že na dávném Marsu panovaly chemické podmínky vhodné pro vznik života. Nadto je potřeba říct, že se tyto molekuly přidaly na rozšiřující se seznam sloučenin, o kterých se ví, že se mohou zachovat v kamenech i po miliardách let vystavení kosmickému záření, které v průběhu času může rozkládat tyto molekuly. Nové objevy byly detailně představeny ve vědeckém článku v časopise Nature Communications.

Vzorek horniny s přezdívkou „Mary Anning 3” po anglické sběratelce zkamenělin a paleontoložce, byl odebrán v části hory Mount Sharp, kterou před miliardami let pokrývala jezera a potůčky. Tato oáza v dávné minulosti planety opakovaně vzkvétala a vysychala, čímž nakonec obohatila tuto oblast o jílovité minerály, které se vyznačují mimořádnou schopností uchovávat organické sloučeniny – molekuly obsahující uhlík, které jsou stavebními kameny života a vyskytují se po celé Sluneční soustavě.

Mezi nově objevenými molekulami je heterocyklická dusíková sloučenina, tedy prstenec uhlíkových atomů, který obsahuje i atom dusíku. Tento druh molekulární struktury je považován za předchůdce DNA a RNA, dvou nukleových kyselin, které jsou klíčové pro genetické informace. „Toto zjištění je velmi významné, protože tyto struktury mohou být chemickými prekurzory složitějších molekul obsahujících dusík,“ vysvětluje hlavní autorka studie, Amy Williams, z University of Florida v Gainesville a dodává: „Dusíkové heterocyklické molekuly nebyly nikdy dříve detekovány na Marsu a nebyly potvrzeny ani v meteoritech z Marsu.“

Dalším úžasným objevem byl bezothiofen, látka, která kromě uhlíku obsahuje i atom síry a která již byla objevena v mnoha meteoritech. Někteří vědci se domnívají, že právě tyto meteority spolu s organickými molekulami, které obsahují, byly zdrojem prebiotické chemie v rané Sluneční soustavě. Nový vědecký článek doplňuje loňské objevy největších organických molekul, jaké kdy byly na Marsu objeveny. Tehdy se jednalo o uhlovodíky s dlouhými řetězci – dekan, undekan a dodekan.

„Toto je Curiosity a náš tým v té nejlepší formě. Na nalezení tohoto místa, odebrání vzorku a učinění těchto objevů s pomocí našeho úžasného robota se podílely desítky vědců a inženýrů,“ raduje se Ashwin Vasavada, vědec z Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii zapojený do projektu a dodává: „Tento soubor organických molekul opět posiluje naději, že Mars v dávné minulosti poskytoval podmínky pro vznik života.“

Oba soubory objevů byly uskutečněny s využitím sofistikované minilaboratoře zvané SAM (Sample Analysis at Mars), která se nachází v těle roveru Curiosity. Vrtačka na konci robotické paže vozítka rozemele vzorek z vybraného kamene na prach, který poté přemístí do násypky přístroje SAM. Tam jsou již připravena vysokoteplotní pícka, která materiál silně zahřeje. Ze vzorku uvolněné plyny pak přístroj analyzuje, aby odhalil složení zdrojového kamene. Kromě tohoto postupu může SAM provádět i takzvanou mokrou analýzu. Při ní se vzorek nasype do malého pohárku s rozpouštědlem. Výsledná reakce může rozdělit velké molekuly, které by se jinak těžko detekovaly a identifikovaly. Ačkoliv přístroj má těchto pohárků několik, pouze dva obsahují hydroxid tetramethylamonný (TMAH), silné rozpouštědlo vyhrazené pouze pro vzorky nejvyšší hodnoty. Vzorek z Mary Anning 3 byl první v historii roveru Curiosity, který byl vystaven TMAH.

K ověření reakce TMAH s materiály z jiné planety, autoři vědeckého článku zkoušeli tuto techniku v pozemské laboratoři s kouskem meteoritu Murchison, který patří mezi nejprostudovanější meteority všech dob. Je starý přes 4 miliardy let a obsahuje organické molekuly, které bývaly rozeseté po celé mladé Sluneční soustavě. Ukázalo se, že ve vzorku meteoritu Murchison po vystavení TMAH rozložil mnohem větší molekuly na některé z těch, které byly nalezeny ve vzorku Mary Anning 3, včetně benzothiofenu. Tento výsledek potvrzuje, že marsovské molekuly objevené v Mary Anning 3 mohly vzniknout rozkladem ještě komplexnějších sloučenin souvisejících s životem. Rover Curiosity nedávno využil svůj druhý (a tedy poslední) pohárek s TMAH při průzkumu oblasti plné geologických útvarů označovaných jako boxwork, kterou formovala dávná podzemní voda. Výzkumný tým bude tyto výsledky analyzovat pro účely budoucího recenzovaného článku.

Přístroj SAM postavený na Goddardově středisku v marylandském Greenbeltu je založen na větších, komerčních laboratorních přístrojích. Vměstnat natolik komplexní vybavení do těla roveru vyžadovalo od inženýrů jeho značné zmenšení a zároveň museli vyvinout způsoby, jak by mohl přístroj fungovat i s menším množstvím energie. Vědci se museli naučit, jak zahřívat pícku v SAMu pomalejším tempem po delší dobu, aby mohli provádět některé experimenty. „Už jen přijít na to, jak poprvé na Marsu provést tento chemický experiment, byla velká věc,“ vzpomíná Charles Malespin, hlavní vědecký pracovník přístroje z Goddardova střediska a spoluautor vědeckého článku a dodává: „Teď, když už máme trochu praxe, jsme připraveni provádět podobné experimenty i při budoucích misích.“ Goddardovo středisko poskytlo několik systémů včetně hmotnostního spektrometru, který je novou generací SAMu pro evropské marsovské vozítko Rosalind Franklin. Jedná se o přístroj MOMA (Mars Organic Molecular Analyzer). Podobný přístroj (DraMS = Dragonfly Mass Spectrometer) bude studovat saturnův měsíc Titan na sondě Dragonfly. Oba přístroje budou schopny provádět i mokrou analýzu s využitím rozpouštědla TMAH.

Přeloženo z:
https://www.jpl.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24173.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA23139.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/e2-Curiosity_drill_holes_at_Mary_Anning_PIA24173.jpg