Curiosity обнаружил новые органические соединения на древнем Марсе

В рамках важного шага в поиске следов древней жизни за пределами Земли, долгоживущий марсоход NASA Curiosity обнаружил набор органических молекул в образце марсианской породы, включая несколько, которые ранее не идентифицировались на Красной планете.

Полученные результаты, подтвержденные спустя годы после сбора образца, добавляют убедительные доказательства того, что Марс когда-то обладал сложной углеродной химией, необходимой для жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

Открытие стало результатом эксперимента, проведенного в октябре 2020 года, когда Curiosity пробурил горную породу в районе горы Шарп в кратере Гейла. Образец получил название "Мэри Эннинг 3" в честь британского палеонтолога XIX века, сделавшего новаторские открытия окаменелостей.

Вместо стандартного анализа порошка, марсоход применил новую технику в своей бортовой лаборатории, известной как Sample Analysis at Mars (SAM). Curiosity смешал части образца с тетраметиламмоний гидроксидом (TMAH) — сильным растворителем, который расщепляет сложные материалы на более крупные и легко обнаруживаемые молекулы. Это стало первым случаем проведения такого рода влажно-химического эксперимента на другом небесном теле, продемонстрировав мощный новый метод для будущих планетарных миссий.

Исследователи на Земле позже воспроизвели процесс, используя образец метеорита, чтобы подтвердить результаты марсохода, что придало высокую достоверность полученным данным.

Анализ выявил в общей сложности 21 органическую молекулу — соединения, содержащие углерод, которые являются строительными блоками жизни. Семь из них ранее не обнаруживались на Марсе. Среди наиболее интригующих было азотсодержащее гетероциклическое соединение — кольцевая структура, объединяющая атомы углерода и азота. Такие молекулы служат предшественниками нуклеиновых оснований, входящих в состав РНК и ДНК, — генетических молекул, играющих центральную роль в земной биологии.

Важно отметить, что наличие органических веществ само по себе не является доказательством жизни. Эти соединения могут образовываться исключительно геологическими или химическими процессами, такими как реакции с участием воды и минералов в древних средах.

Тем не менее, ученые утверждают, что эти открытия укрепляют аргумент в пользу того, что ранний Марс обладал необходимыми компонентами — жидкой водой, источниками энергии и сложными органическими веществами — для потенциальной поддержки микробной жизни миллиарды лет назад.

«Это добавляет к растущему объему доказательств того, что древний Марс был химически богат и пригоден для жизни», — заявило NASA. Этот эксперимент открывает путь для более продвинутых поисков органических веществ в рамках предстоящих миссий, включая вертолет NASA Dragonfly, направляющийся на Титан, и марсоход Rosalind Franklin Европейского космического агентства.

Пока Curiosity продолжает свой медленный подъем по горе Шарп, другие космические аппараты предоставляют новую информацию о динамичной поверхности Марса. Орбитальный аппарат Mars Express Европейского космического агентства, который обращается вокруг планеты с конца 2003 года, недавно запечатлел поразительные изображения, демонстрирующие драматические цветовые вариации на поверхности. Темный покров вулканического пепла теперь покрывает области, которые выглядели иначе на фотографиях, сделанных орбитальными аппаратами NASA Viking почти 50 лет назад, в 1976 году.

На Марсе расположены одни из крупнейших вулканов в Солнечной системе, включая Олимп Монс. Тем не менее, его гигантские вулканические сооружения остаются неактивными уже сотни миллионов лет, что делает недавнее извержение крайне маловероятным.

Исследователи предлагают два основных объяснения изменения: сильные марсианские ветры могли перераспределить существующий пепел на более широкие территории, или они могли сдуть характерную красноватую пыль планеты, обнажив залегающие под ней темные слои пепла, которые присутствовали всегда.

Это наблюдение подчеркивает ценность долгосрочного мониторинга. «Мы изучаем Марс уже достаточно давно, чтобы сравнить его нынешний вид с изображениями пятидесятилетней давности», — отметили планетологи, участвующие в миссии Mars Express. Такие сравнения выявляют тонкую, но продолжающуюся геологическую активность, обусловленную ветром, а не вулканизмом, предлагая сведения об эволюции поверхности и переносе пыли, что может повлиять на будущие места посадки.

Более широкий контекст исследования Марса также включает возобновление активности марсохода Rosalind Franklin, ключевого компонента программы ESA ExoMars. Проект столкнулся с непростой историей. Изначально NASA было партнером, но вышло из него, после чего Россия выступила в качестве поставщика ракеты-носителя, посадочного модуля и другого оборудования.

После вторжения России в Украину в 2022 году ESA разорвало связи с Роскосмосом, поставив миссию под угрозу. Не сдавшись, ESA обратилось к европейским промышленным партнерам, в то время как NASA вновь присоединилось к усилиям. Космическое агентство США предоставит критически важные двигатели для посадки, ядерный радиоизотопный нагреватель для поддержания температуры приборов во время холодных марсианских ночей, а также сложный масс-спектрометр.

NASA также заключило контракт со SpaceX на запуск марсохода на ракете Falcon Heavy не ранее конца 2028 года. Примечательно, что та же тяжелая ракета предназначена для доставки миссии NASA Dragonfly на Титан в том же году, что свидетельствует о загруженном периоде для полезных нагрузок с ядерным питанием.

Марсоход Rosalind Franklin, оснащенный буром, способным достигать глубины до двух метров, нацелен на поиск биосигнатур и лучшее понимание геологической и потенциальной биологической истории Марса.

В совокупности эти события — от прорывных лабораторных исследований Curiosity на борту марсохода до орбитальных наблюдений за меняющимися чертами поверхности и амбициозных будущих миссий — иллюстрируют, почему Марс остается центром планетарных исследований.