Марсоход NASA Curiosity совершил очередное открытие, обнаружив в образцах породы кратера Гейла органические молекулы необычной длины. Речь идет о декане, ундекане и додекане — углеводородах с линейными цепочками из 10, 11 и 12 атомов углерода. Эти соединения, найденные в зоне залива Йеллоунайф, стали самыми крупными из всех органических структур, ранее идентифицированных на Марсе. Ученые связывают их происхождение с древними геохимическими процессами, которые могли протекать в условиях, напоминающих земные.
Камберленд: капсула времени возрастом 3,7 млрд лет
В мае 2013 года Curiosity извлек образец породы под названием Камберленд из осадочных отложений кратера Гейла. Этот регион, по данным исследований, некогда представлял собой озеро с жидкой водой — стабильной средой, способной поддерживать сложные химические реакции. Анализ с помощью прибора SAM (аппарат для анализа проб на Марсе) выявил не только алканы, но и другие ключевые компоненты:
- Глинистые минералы, формирующиеся исключительно в присутствии воды;
- Серу, которая могла защищать органику от разрушения;
- Нитраты — соединения, критически важные для биологических систем Земли.
Интерес ученых подогрел и факт обнаружения метана с изотопами углерода, характерными для земных биологических процессов. Это сочетание элементов рисует картину среды, где могли происходить пребиотические реакции, предшествующие появлению жизни.
Термический детектив: как алканы выдали свои секреты
Чтобы «прочитать» молекулярное послание марсианских пород, команда миссии использовала метод пиролиза — нагрев образца до 900°C в герметичной камере SAM. Выделившиеся газы показали четкие сигналы длинноцепочечных алканов. Однако поиск аминокислот, ключевых «кирпичиков» белковой жизни, не дал результатов. Это противоречие заставило ученых искать альтернативные объяснения.
Лабораторные эксперименты на Земле помогли воспроизвести процесс: при нагреве ундекановой и додекановой кислот (компонентов клеточных мембран земных организмов) в присутствии глины образуются те же алканы. Это намекает, что изначально в породе могли присутствовать более сложные органические структуры, разрушенные за миллиарды лет под воздействием радиации и окисления.
Биология или абиогенез? Спор, который разделил научное сообщество
Длина углеродных цепочек стала главной темой дискуссий. На Земле алканы с 12 и более атомами углерода часто связаны с разложением жиров и восков биологического происхождения. Абиогенные процессы, такие как реакции Фишера-Тропша, обычно создают более короткие цепочки (менее 10 атомов). Однако марсианские условия могли породить уникальные химические пути. Например, взаимодействие воды, минералов и углекислого газа в условиях низкой гравитации — сценарий, не имеющий аналогов на нашей планете.
Ученые подчеркивают: SAM не предназначен для точного определения источников органики. Даже следы древней жизни могли быть стерты за миллиарды лет геологической активности. Ответы, вероятно, принесет только миссия Mars Sample Return, которая доставит образцы грунта на Землю к 2033 году. До тех пор открытие Curiosity останется интригующей головоломкой — напоминанием о том, как мало мы еще знаем о потенциале других миров.