Откритие на Марс крие отговор за произхода на живот на Земята

Преди малко повече от десетилетие роботизиран марсоход най-накрая откри отговор на един належащ въпрос. Вече е ясно, че на Червената планета наистина има органични материали, заровени в утаечните земни пластове на древните езерни легла, предаде NOVA.

Оттогава насам продължаваме да откриваме органични молекули на Марс, разпределени по начин, който подсказва, че въглеродната химия е широко разпространена на Марс, предаде "Сайънс Алърт".

Това не означава, че са намерени признаци на извънземен живот. Има много небиологични процеси, които могат да произвеждат органични молекули. Но откъде точно е дошъл материалът, представлява известна загадка.

Сега екип от изследователи, ръководен от планетарния учен Юичиро Уено от технологичния институт в Токио, откри доказателства за произхода му в атмосферата, където въглеродният диоксид, окъпан в ултравиолетова слънчева светлина, реагира, за да образува мъгла от въглеродни молекули, която пада върху повърхността на планетата.

Макар че не е толкова вълнуващо като марсианската биология, откритието може да ни помогне да разберем как съставките на живота са се озовали точно тук, на родната ни планета Земя, преди милиарди години.

"Такива сложни молекули на въглеродна основа са предпоставка за живот, като това може да се каже, че са градивните елементи на живота. И така, това малко прилича на стария спор за това кое е било първо - кокошката или яйцето. Доказваме, че органичните материали, открити на Марс, са се образували чрез атмосферни фотохимични реакции - тоест без живот. Това е "яйцето", което е предпоставка за живот. Все още остава да се докаже дали този органичен материал е довел до появата на живот на Червената планета, или не", каза химикът Матю Джонсън от Университета в Копенхаген.

Идеята, че фотолизата - процесът, при който молекулите се разпадат под въздействието на светлината - играе роля в органичната химия, открита на повърхността на Марс, витае от известно време.

През 2013 г. Джонсън и двама негови колеги публикуват статия за тази хипотеза, основана на симулации, а впоследствие други хора продължават да я изследват.

Това, от което се нуждаем обаче, са твърди доказателства от Марс, които да съответстват на резултатите от симулациите.

При фотолизата на CO2 се получават въглероден оксид и кислородни атоми. Има обаче два изотопа или маси на стабилния въглерод. Най-разпространеният е въглерод-12, който съдържа шест протона и шест неутрона. Следващият по тежест е въглерод-13, който съдържа шест протона и седем неутрона.

Фотолизата протича по-бързо при по-лекия изотоп. Така че, когато ултравиолетовата светлина разделя сместа от въглероден диоксид С-12 и С-13 в атмосферата, молекулите, съдържащи С-12, се изчерпват по-бързо, оставяйки забележим "излишък" от въглероден диоксид С-13.

Обогатяването на атмосферата с въглерод-13 е установено още преди няколко години. Изследователите анализираха метеорит, дошъл от Марс и паднал в Антарктида, съдържащ карбонатни минерали, които са се образували от CO2 в марсианската атмосфера. "Голямото откритие тук е, че съотношението на въглеродните изотопи в него съвпада точно с нашите прогнози в квантово-химичните симулации, но в пъзела липсваше едно парче", обяснява Джонсън.

"Липсваше ни другият продукт на този химичен процес, който да потвърди теорията, и точно това получихме сега", казва още той.

Това липсващо парче от пъзела е намерено в данните, получени от марсохода "Кюриосити" в кратера Гейл. В пробите от карбонатни минерали, открити на земята на Марс, се наблюдава изчерпване на въглерод-13, което напълно отразява обогатяването с въглерод-13, открито в марсианския метеорит.

"Няма друг начин да се обясни както изчерпването на въглерод-13 в органичния материал, така и обогатяването в марсианския метеорит, и двете спрямо състава на вулканичния CO2, отделян на Марс, който има постоянен състав, подобен на този при земните вулкани, и служи за отправна точка", добави Джонсън.

Това е убедително доказателство, че въглеродният органичен материал, открит от "Кюриосити", се е образувал от въглероден оксид, получен при фотолиза - казват изследователите. Това ни дава представа за произхода на органичните материали на Земята.

Преди милиарди години, когато Слънчевата система е била съвсем малка, Земята, Венера и Марс са имали много сходни атмосфери, което предполага, че същият процес вероятно е протекъл и тук, на нашата планета.

Оттогава трите планети са се развивали по много различни пътища, а Марс и Венера изглеждат доста негостоприемни за живота, какъвто го познаваме, по свои собствени идиосинкратични начини. Ръждясалата пустинна среда на Марс обаче, вече ни дава информация за нашия собствен произход.

"Все още не сме открили това голямо откритие - материал тук, на Земята, който да докаже, че процесът се е състоял. Може би защото повърхността на Земята е много по-жива, в геоложки и буквален смисъл, и поради това постоянно се променя. Все пак е голяма крачка, че сега го открихме на Марс, от времето, когато двете планети са били много сходни." каза още Джонсън.