Что общего между углем, сырой нефтью и трюфелями? Преуспевать. Будем ждать
Ответ - тиофены, молекула, которая во многом похожа на бензол. Сырая нефть, уголь и трюфели содержат тиофены. Так что сделайте несколько других веществ. MSL Curiosity обнаружил тиофены на Марсе, и хотя это не является убедительным доказательством того, что Марс когда-то принимал жизнь, его открытие является важной вехой для ровера. Тем более что трюфели живы, а раньше были нефть и уголь.
Цитата с веб-сайта НАСА «Curiosity» напоминает нам, в чем заключается миссия ровера: «Curiosity была разработана для оценки того, была ли когда-нибудь на Марсе среда, способная поддерживать маленькие формы жизни, называемые микробами. Другими словами, его миссия состоит в том, чтобы определить «обитаемость» планеты ».
Пара ученых из Берлинского технического университета считает, что найденное на Марсе тиофеновое любопытство может быть знаком ранней марсианской жизни. Если они правы, то Марс когда-то был населен простыми формами жизни. Они представили свои выводы в новом документе.
Пара Дирк Шульце-Макуч и Якоб Хайнц. Шульце-Макух также является астробиологом в Университете штата Вашингтон. Их статья называется «Тиофены на Марсе: биотическое или абиотическое происхождение?» Он опубликован в журнале Astrobiology.
MSL Curiosity обнаружил тиофены в марсианских отложениях. Это одна из множества интересных молекул, найденных на Марсе, которые могут иметь биотическое происхождение. Тиофены также могут иметь абиотическое происхождение благодаря диагенезу, который представляет собой физические и химические изменения, которые происходят, когда отложения становятся осадочной породой.
Чтобы найти тиофены в марсианских отложениях, Curiosity сначала нужно было нагреть образец выше 500 градусов Цельсия. Затем Curiosity проверил это с помощью инструмента SAM (Sample Analysis at Mars). SAM проанализировал газы, выходящие из образца, с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии. SAM на самом деле три инструмента в одном, и вместе они ищут органические химические вещества.
«Мы определили несколько биологических путей для тиофенов, которые кажутся более вероятными, чем химические, но нам все еще нужны доказательства», - сказал Дирк Шульце-Макуч в пресс-релизе. «Если вы найдете тиофены на Земле, то подумали бы, что они биологические, но на Марсе, конечно, планка, которая должна доказать это, должна быть немного выше».
Тиофены имеют структуру, которая предполагает возможное биотическое происхождение. Они имеют четыре атома углерода и один атом серы, расположенные в кольце с атомами водорода. Углеводороды являются важными элементами в органической химии, а молекулы углеводородов, содержащие атомы серы, являются важной частью изучения органической химии.
Существуют небиологические источники тиофенов. Они могут быть вызваны воздействием метеоров и процессом, называемым термохимическим восстановлением сульфатов, когда соединения нагреваются выше 120 градусов Цельсия (248 F).
Но наиболее интересными являются биологические источники тиофенов. В далеком прошлом, возможно, около 3 миллиардов лет назад, Марс был совсем другим местом. Вероятно, там была теплая и влажная среда, которая могла бы укрывать жизнь. Эти древние бактерии могли биологически облегчить процесс восстановления сульфатов, что привело к появлению тиофенов, обнаруженных Curiosity.
Технология движется быстро. Любопытство было гораздо более продвинутым, чем его предшественники Дух и Возможность. Он использует технологию, которая разбивает большие молекулы на более мелкие молекулы для анализа. Но когда следующий марсоход, миссия ESA ExoMars, прибудет на красную планету, он принесет еще более передовые технологии.
ExoMars MOMA (анализатор органических молекул Mars) - это главный астробиологический инструмент на вездеходе ExoMars, а также самый большой инструмент. Он немного более утонченный, чем инструмент Curiosity, и для изучения молекул он не зависит от фрагментации. MOMA позволит собирать и изучать более крупные молекулы.
MOMA будет использовать концепцию гомохиральности для идентификации молекул как биотических или абиотических, что MSL Curiosity не может сделать. Гомохиральность является свойством аминокислот и сахаров. Многие органические молекулы, необходимые для жизни, в том числе аминокислоты и сахара, могут быть как левостороннего, так и правостороннего типа, что называется их хиральностью.
В земной жизни 19 из 20 аминокислот являются гомохиральными и левосторонними, в то время как сахара, которые являются частью РНК и ДНК, являются гомохиральными и правосторонними. Гомохиральность необходима для эффективного обмена веществ. Но те же самые химические вещества, произведенные в лаборатории, будут иметь одинаковое количество типов для левшей и правшей. Основная идея заключается в том, что если мы найдем гомохиральные строительные блоки жизни, они, вероятно, имеют биологический источник.
Изотопные отношения также могут различать одни и те же атомы с биотическим или абиотическим происхождением. Шульце-Макух и Хайнце, авторы этой статьи, считают, что некоторые данные из ровера ExoMars следует использовать для поиска изотопов углерода и серы. В частности, более легкие изотопы того и другого. Они думают, что именно здесь мы, скорее всего, найдем биологическое происхождение.
«Организмы« ленивы ». Они предпочитают использовать легкие изотопные вариации элемента, потому что это стоит им меньше энергии», - сказал Шульце-Макуч.
Жизненные формы имеют тенденцию изменять баланс между легкими изотопами и тяжелыми изотопами элементов, которые они производят. Это соотношение отличается от соотношения в тех же элементах в их строительных блоках. По словам Шульце Макуча, это «знаковый признак жизни».
Дискуссия о жизни на Марсе продолжается уже несколько десятилетий. Когда в 1976 году приземлители викингов находились на Марсе, они провели самые первые измерения на месте в поисках органических соединений. То, что они нашли еще несколько спорным сегодня, потому что никакие лабораторные эксперименты не смогли полностью воссоздать эти результаты. Однако в научном сообществе широко распространено мнение, что находки викингов можно объяснить абиотическими источниками.
Ровер ExoMars - наш следующий шаг в понимании обитаемости древнего Марса. Его экспериментальные результаты могут приблизить нас на один шаг к точному определению, когда когда-то на Марсе была жизнь. Но, к сожалению, это может не привести нас к такому выводу.
«Как сказал Карл Саган,« экстраординарные претензии требуют экстраординарных доказательств », - сказал Шульце-Макуч. «Я думаю, что для доказательства действительно потребуется, чтобы мы действительно отправили туда людей, а астронавт смотрит в микроскоп и видит движущийся микроб».
Больше:
- Пресс-релиз: Исследование показало, что органические молекулы, обнаруженные Curiosity Rover, соответствуют ранней жизни на Марсе
- Опубликованное исследование: тиофены на Марсе: биотическое или абиотическое происхождение?
- Прибор для анализа органических молекул Марса (MOMA): характеристика органического материала в марсианских отложениях
