Когда марсоход Curiosity приземлился в кратере Гейла 16 месяцев назад, его цель состояла в том, чтобы найти место на Марсе, который был пригоден для жилья 4 миллиарда лет назад. Это сделало это, и теперь поток новых результатов ведет миссию в новом направлении: поиск следов древней жизни.
Лидеры 400-сильной научной бригады Любопытства говорят, что их последние открытия, изданные онлайн сегодня в Науке, сужают, как и где искать “молекулярные окаменелости” — органическое вещество, которое, возможно, прибыло из древних марсианских микроорганизмов.“Наша миссия поворачивает угол”, говорит координатор проекта Любопытства Джон Гроцинджер из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) в Пасадене. “Мы начинаем наносить на карту путь вперед, способ исследовать сознательно для органического вещества”.Новые исследования любопытства осадка от дна долго исчезнувшего озера намекают, что Марс питает значительное количество органического вещества некоторого вида, несмотря на то, что никто еще не готов приписать его древней жизни.
И в марсианине сначала, Любопытство определило, как недавно поверхностные камни были выставлены эрозией. Это открывает путь к более систематическим поискам молекулярных окаменелостей путем показа ученым, как максимизировать их возможности нахождения органического вещества, только недавно выставленного дождю разорения космических лучей, льющемуся вниз на Марсе.
В прошлый раз ученые Любопытства, о которых сообщают относительно охоты на органическое вещество, вещами было что-то вроде путаницы. Составы перхлората — сильные окислители, когда нагрето — оказалось, были повсеместны на Марсе. И потому что бортовое испытание Любопытства на органическое вещество включает нагревание точно порошкообразный камень сотнями градусов, любые составы органического углерода были бы окислены к двуокиси углерода, прежде чем оригинальная форма углерода могла быть определена.
Несколько молекул действительно оставались в живых, но они, казалось, происходили из загрязнителя, пропускающего в Типовой Анализ Любопытства в Марсе (SAM) пакет инструмента.Члены команды SAM теперь сообщают о той своей проблеме загрязнения, находится позади них.
Загрязнение “не может объяснить все это”, говорит член команды SAM Дэниел Глэвин из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Зеленом поясе, Мэриленд. Путем анализа пустых пробоотборников, изменения суммы образца, и спугивающий образцы перед анализом, бригада SAM пришла к заключению, что загрязнитель теперь составляет только 1% к 3% углерода, появляющегося как двуокись углерода.Остающиеся 97%, возможно, прибыли из марсианского органического вещества. Авторы SAM сделали тот вывод после того, как Любопытство бросило свой первый взгляд ниже поверхности планеты.
На месте под названием Йеллоунайф залив, имеющий обнажение пород, которое, кажется, было нижней грязью древнего озера, исследование сверлило 5 сантиметров в камень. Бригада тогда сравнила образцы раздутой пыли, выкапываемой от поверхности с образцами порошка камня от буровой скважины. Пыль была выставлена разрушающим органику солнечным ультрафиолетовым, космическим лучам и активизированным радиацией перхлоратам в течение многих многих миллионов лет. lakebed долго ограждался путем упаковывания камня.Когда SAM нагрел образцы, образцы lakebed испустили больше двуокиси углерода, чем пылевые пробы равного размера сделали, и их двуокись углерода оторвалась при более низких температурах.
Те наблюдения предположили, что нагревание пыли просто анализировало естественные, неорганические карбонатные полезные ископаемые, но что нагревание образцов lakebed сожгло органическое вещество. Большая часть сообщения, поскольку двуокись углерода от lakebed выросла, уровень кислородного газа от разложения пропущенных перхлоратов. При наблюдении тех данных один член команды SAM по сообщениям объявил, “Это – сгорание органического углерода, люди”.
Глэвин любопытства говорит, что результаты являются «захватывающими», но он и остальная часть бригады SAM более осторожны в печати. Так органический geochemist Марк Сефтон из Имперского колледжа Лондона, который не находится на бригаде Любопытства. Результаты являются “очень соответствующими органическому углероду”, говорит он, но он добавляет, что до сих пор они «мучатся», а не категоричные.
Закалка волнения является готовым допуском Глэвина, что “мы ничего не можем сказать о происхождении этого [органического] углерода”. Поэтому небиологический источник рядом: Тонны органического вещества падают на Марс каждый год в метеоритах и космической пыли. Исследователи оценивают, что эти органические соединения, сделанные не живыми существами, а химическими процессами в космосе, возможно, поставляли поверхность Марса приблизительно между 10 частями за миллион (ppm) и несколько сотен частей на миллион углерода — достаточно на верхнем уровне для составления всех примерно 500 частей на миллион углерода, который Любопытство обнаружило в образцах lakebed.
К тому же, древняя окружающая среда вокруг кратера Гейла, кажется, не была очень гостеприимна к жизни, новые исследования, о которых сообщают в научных работах, предлагают. Нарост lakebed — который вымылся в кратер от окружения высоты — приводит “очень мало доказательства для химического выветривания” прежде, чем прибыть в озеро, говорит член команды Скотт Макленнэн из Каменного университета Ручья в Нью-Йорке. Это предполагает, что было мало жидкой воды вокруг для изменения полезных ископаемых и таким образом что “мы имеем дело с очень засушливыми и/или холодными окружающими средами”, говорит Макленнэн.
Область, возможно, напомнила враждебную, гиперзасушливую Пустыню Атакама Чили, где течения в водоеме только во время редких обильных ливней.Грязное дно озера, возможно, было более гостеприимным. В их статье Grotzinger и его коллеги Любопытства описывают нижнюю грязь там как “поразительно подобную Земле пригодную для жилья окружающую среду”.
Но оставаться в живых в грязи бескислородной планеты, любые микроорганизмы должны были бы получить энергию из химической неустойчивости между полезными ископаемыми в осадке — “едящий камень” в процессе, названном chemolithotrophy.На Земле, “полностью убедительный” chemolithotrophy известен только в глубоком из километров камне, выставленном в южноафриканских золотых рудниках, по словам морского geochemist Стивена Д’Онда из университета Род-Айленда в Наррагансетте. И уровни органического углерода там являются крохотными по сравнению с 500 частями на миллион углерода, о котором сообщают относительно Марса.
Таким образом, если марсианский углерод является действительно органическим, лучшее предположение теперь – то, что или Любопытство споткнулось через остатки неожиданного подземного оазиса, или большая часть углерода прибывает из метеоритов.Другой из недавних результатов может упростить искать марсианский углерод — и в конечном счете разбираться в его происхождении. В настоящий момент углеродные охотники сталкиваются с серьезным препятствием: Космические лучи проникают через камень ниже на приблизительно один метр, далеко вне досягаемости тренировки Любопытства, и более чем миллионы лет крайне разрушают любое органическое вещество.В одной газете Кеннет Фарли из Калифорнийского технологического института и коллеги демонстрируют изящный раствор: способ идентифицировать камень, похороненный целую вечность ниже, по крайней мере, пары метров защитного камня и только недавно выставленный ветровой эрозией.
Используя массовый спектрометр SAM, они измерили изотопы гелия, неона и аргона, который генерируют космические лучи, поскольку они проходят через камень. Чем меньше этих изотопов, которые они находят, тем позже камень был выставлен около поверхности. Используя метод, они показывают, что камень lakebed на 4 миллиарда лет, который сверлит Любопытство, был раскрыт между 30 миллионов и 110 миллионов лет назад как ветры, очищенные путем пескоструйной обработки далеко 2 метра вышележащей породы.
Идеальное место тренировки было бы десятками миллионов более свежих лет, но это – начало.“Это дает нам рациональный способ искать органику на Марсе”, говорит Гроцингер.
В таким образом, следующий раз укладчики Любопытства будут просто искать признак недавней ветровой эрозии, такой как шаг в камне, тыкаться носом в марсоход до шага и видеть, как недавно выставленный камень. Вуаля: совершенно новый подход к разведке прошлой жизни на Красной планете.