|
Самую длинную цепочку молекул углерода обнаружили на Марсе
|
|
|
|
Марсоход NASA Curiosity обнаружил самые крупные органические (углеродсодержащие) молекулы, когда-либо найденные на красной планете. Это открытие является одним из наиболее значимых в поисках свидетельств существования жизни на Марсе в прошлом. Это связано с тем, что, по крайней мере, на Земле, в биологии задействованы относительно сложные молекулы углерода с длинной цепочкой. Эти молекулы на самом деле могут быть фрагментами жирных кислот, которые содержатся, например, в мембранах, окружающих биологические клетки.
|
|
|
|
Ученые полагают, что если жизнь когда-либо и возникла на Марсе, то, вероятно, она была микробной по своей природе. Поскольку микробы очень малы, трудно с уверенностью говорить о каких-либо потенциальных доказательствах существования жизни на Марсе. Для получения таких доказательств нужны более мощные научные приборы, которые слишком велики для установки на марсоход.
|
|
|
|
Органические молекулы, обнаруженные Curiosity, состоят из атомов углерода, соединенных в длинные цепочки, и связанных с ними других элементов, таких как водород и кислород. Они происходят из породы возрастом 3,7 миллиарда лет, получившей название Камберленд, обнаруженной марсоходом на предполагаемом высохшем дне озера в кратере Гейла на Марсе. Для своего открытия ученые использовали прибор для анализа образцов Mars (Sam), установленный на марсоходе НАСА.
|
|
|
|
На самом деле ученые искали доказательства существования аминокислот, которые являются строительными блоками белков и, следовательно, ключевыми компонентами жизни, какой мы ее знаем. Но это неожиданное открытие почти столь же захватывающее. Исследование опубликовано в Трудах Национальной академии наук.
|
|
|
|
|
|
|
Среди этих молекул были декан, содержащий 10 атомов углерода и 22 атома водорода, и додекан, содержащий 12 атомов углерода и 26 атомов водорода. Они известны как алканы, которые относятся к химическим соединениям, известным как углеводороды.
|
|
|
|
Это захватывающее время для поиска жизни на Марсе. В марте этого года ученые представили доказательства наличия особенностей в другой породе, отобранной в другом месте на Марсе марсоходом Perseverance. Эти признаки, получившие название "леопардовых пятен" и "маковых зернышек", могли появиться в результате жизнедеятельности микроорганизмов в далеком прошлом, а могли и не появиться. Результаты исследования были представлены на конференции в США и пока не опубликованы в рецензируемом журнале.
|
|
|
|
Миссия по возвращению образцов с Марса, осуществляемая в сотрудничестве между НАСА и Европейским космическим агентством, дает надежду на то, что образцы горных пород, собранные и сохраненные компанией Perseverance, могут быть доставлены на Землю для изучения в лабораториях. Мощные приборы, доступные в наземных лабораториях, могут, наконец, подтвердить наличие или отсутствие явных свидетельств существования жизни на Марсе в прошлом. Однако в 2023 году независимая комиссия по обзору подвергла критике увеличение бюджета программы возвращения образцов с Марса. Это побудило агентства переосмыслить, как можно было бы осуществить миссию. В настоящее время они изучают два пересмотренных варианта.
|
|
|
|
Признаки жизни?
|
|
|
|
Камберленд был найден в районе кратера Гейл, который называется Йеллоунайф-Бей. В этом районе есть скальные образования, подозрительно похожие на те, что образуются, когда на дне озера накапливаются осадочные породы. Одной из научных целей Curiosity является изучение возможности того, что в прошлом условия на Марсе были подходящими для развития жизни, поэтому дно древнего озера - идеальное место для их поиска.
|
|
|
|
Исследователи полагают, что молекулы алканов, возможно, когда-то были компонентами более сложных молекул жирных кислот. На Земле жирные кислоты являются компонентами жиров и масел. Они образуются в результате биологической активности в процессах, которые, например, помогают формировать клеточные мембраны. Предположение о наличии жирных кислот в этом образце породы существует уже несколько лет, но в новой статье приведены все доказательства.
|
|
|
|
Жирные кислоты представляют собой длинные линейные молекулы углеводородов с карбоксильной группой (COOH) на одном конце и метильной группой (CH3) на другом, образующие цепочку из атомов углерода и водорода.
|
|
|
|
Молекула жира состоит из двух основных компонентов: глицерина и жирных кислот. Глицерин - это молекула спирта, содержащая три атома углерода, пять атомов водорода и три гидроксильные группы (химически связанные кислород и водород, OH). Жирные кислоты могут содержать от 4 до 36 атомов углерода, однако в большинстве из них их 12-18. Самые длинные углеродные цепи, найденные в Камберленде, имеют длину 12 атомов.
|
|
|
|
Органические молекулы, сохранившиеся в древних марсианских породах, дают важнейшее представление о прошлой обитаемости Марса и могут быть химическими биосигналами (признаками того, что когда-то там была жизнь).
|
|
|
|
Образец из Камберленда неоднократно анализировался прибором Sam с использованием различных экспериментальных методов и показал наличие глинистых минералов, а также первых (меньших по размеру и более простых) органических молекул, обнаруженных на Марсе еще в 2015 году. Они включали в себя несколько классов хлорсодержащих и серосодержащих органических соединений в осадочных породах кратера Гейл, химическая структура которых насчитывает до шести атомов углерода. Новое открытие удваивает количество атомов углерода, обнаруженных в одной молекуле на Марсе.
|
|
|
|
Молекулы алканов играют важную роль в поиске биосигналов на Марсе, но как они на самом деле образовались, остается неясным. Они также могут быть получены с помощью геологических или других химических механизмов, которые не связаны с жирными кислотами или жизнью. Они известны как абиотические источники. Однако тот факт, что они существуют сегодня в нетронутом виде в образцах, которые подвергались воздействию суровых условий в течение многих миллионов лет, дает астробиологам (ученым, изучающим возможность существования жизни за пределами Земли) надежду на то, что свидетельства древней жизни все еще можно обнаружить сегодня.
|
|
|
|
Возможно, образец содержит органические молекулы с еще более длинной цепочкой. Он также может содержать более сложные молекулы, которые указывают на жизнь, а не на геологические процессы. К сожалению, Sam не способен их обнаружить, поэтому следующим шагом будет доставка марсианской породы и почвы в более компетентные лаборатории на Земле. Mars Sample Return позволит сделать это с использованием образцов, уже собранных марсоходом Perseverance. Все, что сейчас нужно, - это бюджет.
|
|
|
|
Источник
|
