13.3K
Японская исследовательская группа, включающая ученых из Токийского технологического института и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), обнаружила азотный органический материал в карбонатных минералах марсианского метеорита. Эта органика, скорее всего, сохранялась в течение 4 миллиардов лет, начиная с нойского периода Марса. Поскольку карбонатные минералы обычно выпадают в осадок из подземных вод, это открытие указывает на влажный и богатый органикой ранний Марс, который мог быть благоприятным для зарождения жизни.
«В течение десятилетий ученые пытаются понять, существуют ли органические соединения на Марсе и, если да, то каков их источник. Несмотря на то, что недавние исследования с помощью марсоходов обнаружили убедительные доказательства наличия марсианской органики, мало что известно о том, откуда она взялась, сколько ей лет, насколько широко распространена и какова ее возможная связь с биохимической активностью», – рассказывают авторы исследования, представленного в журнале Nature Communications.
Марсианские метеориты – это фрагменты поверхности Марса, которые были выброшены в космос метеоритными ударами и в конечном итоге приземлились на Землю. Один из таких объектов, метеорит ALH84001, обнаруженный в Антарктиде, содержит карбонатные минералы оранжевого цвета возрастом 4 миллиарда лет. Предыдущие попытки оценить в нем количество марсианской органики не были точны из-за загрязнения земным материалом из антарктического снега и льда. Кроме этого, технические ограничения ранее не позволяли определить наличие азота, еще одного необходимого для жизни элемента.
Японские исследователи применили самые современные аналитические методы для изучения содержания азота в карбонатах ALH84001, и убедительно доказали, что марсианские органические вещества возрастом 4 миллиарда лет содержат этот элемент.
Чтобы отчечь земное загрязнение, команда разработала новые методы для подготовки образцов. Например, они использовали серебряную ленту в стерильной лаборатории для отделения крошечных карбонатных зерен, примерно равных по ширине человеческому волосу, от основного метеорита. Затем группа подготовила эти частички для дальнейшего удаления возможных поверхностных загрязнений с помощью прибора с ионно-лучевым сканирующим электронным микроскопом. Они также использовали технику, называемую спектроскопией микроскопического поглощения рентгеновских лучей, которая позволила им обнаружить азот, присутствующий в очень небольших количествах, и определить его химическую форму. Одним из важных результатов стало то, что доля азота в форме нитрата, одного из сильных окислителей на современном Марсе, была незначительной.
«Ранний Марс, вероятно, не содержал сильных окислителей, то есть обладал относительно нейтральной средой. Сегодня его поверхность слишком суровая для большинства органических соединений. Однако они могли сохраниться в приповерхностных условиях в течение миллиардов лет. Это, похоже, относится и к азотсодержащим органическим соединениям, которые мы нашли в карбонатах ALH84001», – отметили авторы исследователи.
Вновь обнаруженная органика поставила перед планетологами важные вопросы, на которые еще только предстоит ответить, в частности, о происхождении найденных соединений азота.
«Есть два пути: либо они пришли из-за пределов Марса, либо сформировались на нем. В начале истории Солнечной системы четвертая планета, вероятно, орошалась значительным количеством органического вещества из богатых углеродом метеоритов, комет и частиц пыли. Некоторые из них, возможно, растворились в соленой воде и оказались запертыми внутри карбонатов. Либо же химические реакции на раннем Марсе могли привести к образованию азотсодержащих органических веществ», – заключили авторы исследования.