Uusi analyysi orgaanisista molekyyleistä, jotka löytyvät kuivatusta Marsin mudasta Gale-kraatterista, on paljastanut mielenkiintoisia orgaanisia aineita. Tutkijat ovat tulleet siihen tulokseen, että emme voi sulkea pois näitä molekyylejä, jotka ovat itse asiassa biologista alkuperää.
Vaikka ymmärryksemme Marsin molekyyleistä on rajallinen ja puutteellinen, meillä olevat tiedot osoittavat mahdollisuuden elää Punaisella planeetalla miljardeja vuosia sitten.
Curiosity-kuljettaja otti molekyylit itse asiassa osasta mudakiviä Gale Craterissa, nimeltään Murray Formation; löydöstutkimus julkaistiin vuonna 2018. Ensimmäisissä kokeissa tunnistettiin useita molekyylejä, mukaan lukien ryhmä aromaattisia yhdisteitä, joita kutsutaan tiofeeneiksi.
#BREAKING @NASA -uutiset! @MarsCuriosity rover löysi orgaanisia molekyylejä Marsilta! Vaikka tämä ei tarkoita, että olemme löytäneet konkreettisia todisteita Marsin elämästä, se on hyvä merkki jatkuvassa etsinnässä. Lähetämme Mars 2020 -matkailijan kaivamaan syvemmälle! https://t.co/sU0wYlkZSu
– Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 7. kesäkuuta 2018
Täällä maan päällä nämä yhteydet löytyvät yleensä joistakin mielenkiintoisista paikoista. Niitä löytyy raakaöljystä – puristetuista ja ylikuumentuneista kuolleista organismeista, kuten zooplanktonista ja levistä; ja hiiltä puristetuista ja ylikuumentuneista kuolleista kasveista.
Yhdisteen uskotaan muodostuvan abioottisesti, toisin sanoen fyysisen eikä biologisen prosessin kautta, kun rikki reagoi orgaanisten hiilivetyjen kanssa yli 120 celsiusasteen lämpötilassa, reaktioksi kutsutaan termokemiallinen sulfaatin pelkistys (TSR).
Vaikka tämä reaktio on abioottinen, hiilivedyt ja rikki voivat olla biologista alkuperää. Joten tutkijat alkoivat tutkia, kuinka tiofeenit olisivat voineet muodostua Marsilla.
“Olemme tunnistaneet tiofeeneille useita biologisia reittejä, jotka näyttävät todennäköisemmiltä kuin kemialliset, mutta tarvitsemme silti todisteita”, sanoi astrobiologi Dirk Schulze-Makuch Washingtonin osavaltion yliopistosta.
“Jos löydät tiofeeneja maapallolta, luulet niiden olevan biologisia, mutta Marsissa tietysti tämän osoittavan pylvään tulisi olla hieman korkeampi.”
Tiofeenit ovat voineet ilmestyä Marsilla useilla tavoilla ilman elämän tarvetta. Esimerkiksi tiofeeneja on löydetty meteoriiteista; joten maapallon ulkopuoliset kivet voisivat kuljettaa molekyylejä niissä.
Geologiset prosessit voivat myös tuottaa sulfaatin vähentämiseen tarvittavaa lämpöä, varsinkin kun Mars oli vulkaanisesti aktiivinen; ja tulivuoren aktiivisuus tuottaa tietysti myös rikkiä.
Mutta Marsin tiofeeneissä on jotain mielenkiintoista. Edellä kuvatut prosessit edellyttävät, että rikki on nukleofiilinen, toisin sanoen rikkiatomit luovuttavat elektroneja muodostaakseen sidoksen reaktiokumppaninsa kanssa. Suurin osa Marsin rikkipitoisuudesta on kuitenkin ei-nukleofiilisiä sulfaatteja.
Ne voidaan pelkistää nukleofiilisiksi sulfideiksi. Mutta on myös toinen mahdollisuus – biologinen sulfaatin pelkistys (BSR). Jotkut bakteerit – ja jopa valkoiset tryffelit, vaikka et todennäköisesti löydä niitä Marsilta – voivat syntetisoida tiofeenejä.
Siksi on täysin mahdollista, että kun Mars oli lämpimämpi ja kosteampi kuin nykyään, noin 3 miljardia vuotta sitten, bakteeripesäkkeet olivat olemassa ja tuottivat tiofeeneja. Tämä voi tapahtua jopa alle nollan lämpötiloissa.
Valitettavasti näyte oli hieman vaurioitunut. Uteliaisuus käyttää analyysimenetelmää, jota kutsutaan pyrolyysiksi, joka lämmittää näytteet 500 celsiusasteeseen. Joten tiedolla on raja, jonka voimme oppia siitä, mikä on säilynyt.
Mutta heinäkuussa julkaistavalla Rosalind Franklin -matkustajalla on paljon vähemmän tuhoisa instrumentti. Joten kaikki tiofeenit, jotka hän kaivaa Marsin maaperästä, voivat olla ehjät, kun niitä käytetään.
Hiilen ja rikin isotoopit voivat myös olla suuntaa-antavia. Tämä johtuu siitä, että elävät organismit suosivat kevyempiä isotooppeja; jos tiofeenit sisältävät kevyempiä isotooppeja, tämä voi myös viitata biologisiin prosesseihin.
“Luulen, että meidän on todella lähetettävä ihmisiä sinne, ja astronautit voivat nähdä liikkuvat mikrobit mikroskoopin läpi todistamaan tarkasti elämän olemassaolon Marsilla.”
Tutkimus julkaistiin astrobiologiassa.
Lähteet: Kuva: NASA / JPL / Arizonan osavaltion yliopisto, R.Luk
