|
Потенциальные биосигналы в марсианской породе
|
|
|
|
В 2024 году марсоход НАСА "Персеверанс" обнаружил неожиданные уровни содержания никеля в марсианской породе древнего речного русла под названием Долина Неретвы, которое впадало в кратер Езеро. В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, более подробно рассмотрены данные, собранные в этом регионе, и исследователи видят, что может быть остатками древней марсианской жизни.
|
|
Никель как биосигнатура
|
|
|
|
Хотя никель обычно не считается основным компонентом жизнедеятельности человека, он играет важную роль во многих функциях микробного метаболизма. Например, никель необходим для процесса Вуда-Люнгдаля (W-L) — древнего, энергоэффективного анаэробного процесса, используемого бактериями и археями для улавливания углекислого газа. Для обратного процесса также требуется никель, который наблюдается у некоторых видов сульфатвосстанавливающих бактерий для разложения органических веществ.
|
|
|
|
"В частности, Ni является важным компонентом ферментов, используемых метаногенными археями и многими видами бактерий. Никель имеет жизненно важное значение для метаболизма метаногенных организмов, поэтому предполагается, что снижение содержания никеля в океанах Земли в архейский период вызвало сокращение содержания метана в атмосфере, предшествовавшее Крупному событию окисления", - объясняют авторы исследования.
|
|
|
|
Более того, предполагается, что большая часть никеля на планете находится в ее ядре. Таким образом, более высокие концентрации на поверхности или вблизи нее, как правило, являются неожиданными, если только они не были получены другими способами. Исследователи могут использовать информацию, полученную из окружающих пород, чтобы больше узнать о происхождении никеля, например, о том, произошел ли он из вулканических, метеоритных или других источников.
|
|
|
|
|
|
|
Образцы, собранные компанией Perseverance, показали концентрацию никеля в долине Неретва до 1,1 мас.%, что представляет собой самую высокую концентрацию никеля, когда-либо обнаруженную в марсианских коренных породах. Содержание никеля в 0,12 мас.% или выше было обнаружено в 32 из 126 различных образцов горных пород, проанализированных методом дистанционной лазерно-индуцированной спектроскопии разрушения (LIBS), разработанным компанией Perseverance. Команда отмечает, что многие из этих образцов находились вблизи богатых железом пород, что, по их словам, указывает на присутствие никеля в железосодержащей фазе. Сканирование также выявило богатые никелем участки в жилах сульфата магния.
|
|
|
|
"Существует немного процессов, способных обогатить Ni до экстремальных уровней, наблюдаемых в долине Неретва, и любое такое объяснение также должно соответствовать общей геохимии и геологическому контексту осадочных пород долины Неретва. В частности, следует учитывать тот факт, что концентрация Ni обнаруживается в дисперсных сульфидах железа и диагенетических сульфатах в аргиллитах с низким содержанием магния", - пишут авторы исследования.
|
|
|
|
Хотя команда все еще не уверена в точном происхождении этих богатых никелем регионов, они говорят, что геохимия и текстура напоминают древние земные породы, в которых впервые возникла жизнь. Они утверждают, что осадочные железосульфиды на Земле, подобные тем, что обнаружены в некоторых районах долины Неретвы, как полагают, образуются в результате микробиологического восстановления сульфатов в присутствии железосодержащих минералов.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что термохимическое восстановление сульфата при высоких температурах является еще одним возможным объяснением, но нет никаких свидетельств метаморфизма или захоронения на глубину, необходимую для термохимического восстановления сульфата, и что гидратированные сульфатные минералы и глины указывают на низкотемпературные процессы. Авторы отмечают, что предыдущие находки органического вещества и сульфидов железа послужили поводом для обозначения "потенциального биосигнатура" по той же причине.
|
|
|
|
Они объясняют: "Результаты нашего исследования осадочных пород, полученных из материалов ноахского периода (~4,1-3,7 млрд. лет назад) в водоразделе Езеро, позволяют провести сравнение с окружающей средой ранней Земли и земной биосферой, которые развивались примерно в то же время, что и эти породы. Хотя наблюдения, представленные в этой работе, не обязательно подразумевают, что распределение Ni связано с биологическим процессом, наличие значительного обогащения говорит о том, что он был биодоступен.
|
|
|
|
"Как элемент, необходимый для самых ранних известных форм жизни на Земле, и как особенно редкий металл в небольших количествах, повышенная концентрация Ni в рабочей зоне Бивер—Фоллс, расположенной рядом с органическим веществом, дает интригующий намек на прошлые окислительно-восстановительные процессы, происходившие на Марсе под воздействием органики".
|
|
|
|
Приборы, доступные на Perseverance, не позволяют провести детальный изотопный анализ или анализ следов металлов, необходимый для подтверждения происхождения или биологических связей, поэтому происхождение никеля в долине Неретва остается неопределенным. Однако авторы исследования также указывают на некоторые небиологические возможности.
|
|
|
|
Команда ученых утверждает, что никель, возможно, был доставлен метеоритом, а затем растворен и перераспределен водой, протекавшей в то время по этому региону. Они говорят, что другая возможность заключается в том, что никель накапливался в результате интенсивного химического выветривания ультраосновного протолита — типа магматической или осадочной породы, состоящей в основном из минералов, богатых железом и магнием, а также никелем.
|
|
|
|
Исследователи планируют продолжить анализ, когда собранные образцы горных пород будут доставлены на Землю. Они говорят, что это может прояснить источник и значение обогащения никелем, что потенциально может дать больше информации об истории Марса и его потенциальном существовании в древности.
|
|
|
|
Источник
|
