Americké vozítko brázdící povrch Marsu se může pochlubit hned dvěma velmi zajímavými objevy. V prvním případě šlo o stopy důkazů schované v marsovských kamenech, které naznačují, že Mars mohl hostit dávný život. Druhý objev pak souvisí s plynným obalem planety, ve kterém vozítko hledalo náznaky, které by teoreticky mohly souviset s aktuálním životem na Marsu. Náš dnešní článek se na oba zaměří a ukážeme si, jak všestranným průzkumníkem Curiosity, největší laboratoř dopravená na cizí planetu, je.

NASA včera uspořádala videokonferenci k oběma objevům. Moderátorka hned na začátek uvedla na pravou míru jednu důležitou věc, která se před podobnými konferencemi na internetu rozjede prakticky vždy. Její slova se dají shrnout do sdělení: „Ani dnes nedojde k oznámení objevu mimozemského života, ale jsme na správné stopě.“ Ještě než se pustíme do popisu samotných objevů, je potřeba vysvětlit význam sousloví organická látka. Takový výraz může v některých lidech evokovat představu nějaké látky, která pochází ze živého tvora. Skutečnost je však mnohem méně fascinující.

Chemici označují jako organické látky ty molekuly, které jsou tvořené uhlíkem a vodíkem. Kromě těchto dvou prvků mohou být v molekulách obsaženy i jiné látky (třeba kyslík, dusík a různé další), ale rozhodně se nedá mezi pojmy organická látka a život vložit rovnítko. Látky, které zkoumá organická chemie sice často mívají souvislost s biologickými procesy, ale je potřeba mít na paměti, že mohou vznikat i jinými cestami, které s životem vůbec nesouvisí.

Ačkoliv tedy nedošlo k objevení života, vědci považují nové objevy za dobrou předzvěst v souvislosti s připravovanými misemi, které poletí k Marsu v dalších letech a které budou mít za úkol přímo pátrat po stopách života. Aktuální objevy představují organické molekuly objevené v tři miliardy let staré usazené hornině a sezónní variace v koncentracích metanu v atmosféře.  „Tyto nové objevy nám říkají, abychom na Marsu pokračovali v nastaveném kurzu hledání stop života,“ popisuje Thomas Zurbuchen, přidružený administrátor Ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu a dodal: „Jsem přesvědčený, že naše mise – probíhající i chystané – odemknou ještě více dechberoucích objevů na rudé planetě.“

„Curiosity nebyla schopna určit zdroj organických molekul,“ říká Jen Eigenbrode z Goddardova střediska, která je hlavní autorkou jedné ze dvou nových vědeckých studií a pokračuje: „Ať už se v něm ukrývá pozůstatek dávného života, nebo to byla potrava pro nějakou životní formu, či se jedná o látku, která neměla se životem nic společného, rozhodně tento organický materiál ukrývá chemické odpovědi k otázkám týkajícím se planetárních podmínek a procesů.“

Mars je dnes mrtvá, studená poušť prakticky bez atmosféry, ale díky robotickým průzkumníkům už máme dostatek důkazů o tom, že v dávných dobách  mohla na Marsu existovat tekoucí voda, což je nezbytná složka pro nám známý život. Díky roveru Curiosity víme, že kráter Gale, kde rover jezdí, byl v té době zaplavený vodou, takže v současné době vozítko jezdí po vyschlém dně jezera. Voda, která zmizela, však po sobě zanechala stopy a spolu s nimi i látky, které v ní byly rozpuštěné. Některé tvořily základní stavební bloky života, jiné mohly fungovat jako zdroje energie zatím neznámých životních forem. I když nevíme, zda jsou objevené látky biologického původu, pro vědce je velmi zajímavé, že dokázaly přečkat do dnešní doby.

„Povrch Marsu je vystaven kosmickému záření. To spolu s agresivními chemickými látkami rozkládá organickou hmotu,“ vysvětluje Jen Eigenbrode a pokračuje: „Objev dávných organických látek ukrytých jen pět centimetrů pod povrchem, které se zde uložily v době, kdy Mars mohl být obyvatelný, nám nabízí jedinečnou možnost studovat příběh těchto látek některými budoucími misemi, které budou moci vrtat hlouběji.“ Škodlivý vliv záření se momentálně projevuje do hloubky 150 centimetrů, ale už za dva roky má k Marsu vyrazit evropsko-ruská mise ExoMars, jejíž rover bude schopen odebírat vzorky z dvoumetrové hloubky.

Pro aktuální objev bylo potřeba, aby rover svou vrtačkou odebral vzorky sedimentární horniny ze čtyř různých míst. Šlo o vrstvy, které vznikaly před miliardami let usazováním nejrůznějšího materiálu na dně dávného jezera. Rozmělněné vzorky byly přeneseny do palubní laboratoře SAM, konkrétně do její pece, kde došlo k jejich zahřátí na více než 500°C – organické molekuly obsažené v prášku se tak mohly vypařit.

Citlivé detektory přístroje SAM pak zaznamenaly chemické složení těchto výparů. Je potřeba uvést, že zahřátím dochází k rozpadu větších organických molekul, takže ve výsledku jsou k dispozici spíše pouze údaje o složení těchto výsledných úlomků. Detekované látky mohou být původní, ale vzhledem k vysokým teplotám jde spíše právě o úlomky větších molekul.

Podle odborníků by původní makromolekula mohla být podobná kerogenům, což jsou polymerní organické látky, které můžeme na Zemi najít v usazeninách jako jsou ropné břidlice. Nabízí se tak (neověřitelná) spekulace o tom, zda nemůže jít o pozůstatek dávných bakterií. Některé z objevených látek obsahují síru, což některé vědce vede k úvahám, zda tento prvek nemohl pomoci zachovat aktuálně nalezený materiál. Síra totiž dokáže chránit látky před oxidací a činí je odolnějšími.

Výsledky také ukazují, že koncentrace organického uhlíku dosahují deseti a více částic na milion. Tato hodnota se blíží údajům, které máme z marsovských meteoritů a je také více než 100× vyšší, než dřívější detekce organického uhlíku na Marsu. Mezi látky, které se podařilo objevit, patří například thiofen, benzen, nebo toluen. Aby to nevypadalo, že se objevily jen cyklické sloučeniny, tak je potřeba zmínit i přítomnost menšího množství uhlíkových řetězců jako je propan či butan. V roce 2013 přístroj SAM objevil v horninách z nejnižších vrstev kráteru organické molekuly obsahující chlor. Aktuální objev tak rozšiřuje inventář molekul detekovaných v dávných jezerních sedimentech a pomáhá nám vysvětlit, jak je možné, že se zachovaly do dnešních dnů.

Ve druhé studii vědci popisují objev sezónních variací koncentrací metanu v atmosféře Marsu. Tento objev mohl vzniknout díky tomu, že Curiosity poskytuje data již ze tří marsovských let. Analýzy atmosféry, které se pravidelně provádí prostřednictvím přístroje SAM, tak mohou být dosazeny do dlouhodobých měřítek, ve kterých se dají pozorovat právě shodné vzorce chování ve stejných ročních obdobích.

S velkou pravděpodobností pochází tento metan z chemických reakcí vody a podzemních hornin, ovšem vědci nemohou vyloučit, že by tento nejjednodušší uhlovodík mohl mít biologický původ. Metan byl v atmosféře Marsu dříve detekován ve velkých, nečekaných výtryscích. Nové výsledky ukazují, že i když jsou koncentrace metanu pořád velmi nízké, tak během teplejších období roku dosahují vrcholů a naopak v zimě vždy klesají.

„Je to poprvé, kdy jsme v příběhu metanu viděli něco opakovaného. Ve výzkumu se tak máme čeho chytit,“ říká Chris Webster z kalifornské Jet Propulsion Laboratory, který je autorem druhé aktuální studie a dodává: „Přišli jsme na to jen díky dlouhé životnosti Curiosity. Jelikož jsme mohli sledovat koncentrace po dobu několika sezón, mohli jsme v nich najít opakující se vzory.“

Objev těchto cyklů a organických látek na povrchu vědce utvrzuje v přesvědčení, že mise Mars rover 2020 a ExoMars 2020 dokáží objevit ještě mnohem více organických látek – ať už přímo na povrchu, nebo trochu hlouběji pod ním. Jisté je, že vozítko Curiosity odvádí ohromný kus práce i přesto, že svůj základní úkol splnilo. Mise měla původně trvat jeden marsovský rok, tedy dva roky pozemské. Od přistání v roce 2012 uplynulo již skoro šest let, takže rover již téměř dosáhl trojnásobku své plánované životnosti. Aktuální novinky ukazují, že rover má stále co nabídnout a jelikož se před pár dny podařilo vyřešit i problém s vrtačkou, můžeme se jistě těšit ještě na mnoho fascinujících objevů.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia19808.jpg
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71SuqYUrrxL.jpg
http://www.leonarddavid.com/…/Curiosity-Mastcam-Right-Sol-1534-November-29-2016-2.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/Gale_Crater_landing_site.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/PIA19080_Gale_Crater_Lake.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/poster-VX-61612-01-09-02-38.jpg
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/SAM_Curiosity_PIA13792.tif
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/Curiosity_Organosulfide_Graphic.png
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012900/a012967/MarsMethaneSeasonal.png