Жизнь началась там? На Марсе найдены ДНК-подобные молекулы

Многолетний марсоход НАСА Curiosity, сканирующий поверхность Марса с 2012 года, провел дистанционный химический анализ минералов, собранных в кратере Гейл. Исследователи сосредоточились на области «Глен Торридон», где существуют веские доказательства того, что когда-то там находились резервуары жидкой воды. В ходе эксперимента группа астробиологов проанализировала образцы глины и идентифицировала более 20 значимых химических соединений. Самой поразительной находкой стала молекула, содержащая азот, химическая структура которой напоминает первичные последовательности ДНК. Кроме того, были обнаружены соединения серы, характерные для метеоритного вещества.

«Те же материалы, которые выпадали в виде метеоритного дождя на Марс, попадали и на Землю. По всей видимости, именно они обеспечили строительные блоки для жизни в том виде, в каком мы её знаем», — пояснила доктор Эми Уильямс, геолог миссии и соавтор исследования.

Действительно ли это жизнь?

Важно отметить: ученые пока не утверждают, что обнаружены следы внеземных организмов. Без физического обследования образцов на Марсе невозможно с уверенностью определить, является ли источник этих молекул биологическим, геологическим или внешним. Тем не менее, сам факт сохранения столь сложных органических веществ в неглубоких слоях почвы Марса — значимое событие. Это подтверждает, что среда Марса является «хабитабильной» (пригодной для жизни) и обосновывает необходимость дальнейшего поиска следов органического углерода в будущих миссиях.

Успех Curiosity прокладывает путь для следующих экспедиций, таких как европейская миссия Rosalind Franklin или амбициозный проект Dragonfly по исследованию Титана, спутника Сатурна, где ученые надеются обнаружить еще более сложную органическую химию. Нынешнее открытие подкрепляет представление о том, что Марс — это не просто безжизненная красная скала, а застывший архив, который может содержать ответ на фундаментальный вопрос: существовала ли когда-либо жизнь за пределами Земли?

Химическое сердце космического аппарата

Прибор SAM (Sample Analysis at Mars) — это «химическое сердце» марсохода Curiosity. Фактически это миниатюрная лаборатория, занимающая около половины корпуса ровера и предназначенная для оценки пригодности Марса для жизни. Технический процесс анализа образца включает несколько критических этапов:

Сбор и подготовка образца: Процесс начинается с работы роботизированной руки Curiosity. Сверло извлекает порошок из скальной породы, который проходит фильтрацию через сито в 150 микрон и передается в одну из 74 ячеек роторной системы подачи.
Нагрев и испарение (пиролиз): SAM помещает образец в печь, разогревая его до 1000 градусов Цельсия. Нагрев вызывает химический распад минералов и высвобождение газов, запертых в породе на протяжении миллиардов лет. Твердое вещество превращается в газовую смесь, готовую для анализа.
Химический анализ (три компонента SAM):
- Газовый хроматограф (GC): разделяет смесь газов, пропуская их через тонкие трубки. Разная скорость движения компонентов позволяет идентифицировать каждый из них в отдельности.
- Масс-спектрометр (QMS): основной «идентификатор». Он воздействует на молекулы пучком электронов, превращая их в ионы, и разделяет по атомному весу. Это позволяет точно определить наличие элементов (азота, углерода, кислорода) и структуру сложных органических молекул.
- Лазерный спектрометр (TLS): использует лазер для высокоточного измерения соотношения изотопов и газов, таких как метан и углекислый газ, помогая установить геологический или биологический характер их происхождения.
Метод «мокрой химии»: Поскольку некоторые органические молекулы на Марсе устойчивы к нагреву, SAM использует специальную химическую жидкость, которая реагирует с образцом. Эта реакция облегчает испарение редких молекул, позволяя прибору зафиксировать структуры, подобные упомянутым ДНК-подобным соединениям.

Почему это так сложно?

Технологический вызов огромен. Система должна функционировать в условиях глубокого вакуума и экстремальных температур, сохраняя при этом абсолютную стерильность. Любая частица земной пыли могла бы загрязнить результаты и привести к ложным выводам о наличии жизни. Поэтому между анализами каждого образца SAM проводит тщательные циклы самоочистки.