Сензационно химическо откритие на Марс разкрива как се е появил животът на Земята. Преди малко повече от десетилетие роботизиран марсоход на Марс най-накрая откри отговор на един належащ въпрос. Сега вече е ясно, че на Червената планета наистина има органичен материал, заровен в седиментите на древните езерни легла.
Оттогава насам продължаваме да откриваме органични молекули на Марс, разпределени по начин, който предполага, че въглеродната химия е широко разпространена в малкия ни ръждив съсед. Това не означава, че сме открили признаци на извънземен живот. Далеч сме от това; има много небиологични процеси, които могат да произвеждат органични молекули.

Сега екип от изследователи, ръководен от планетарния учен Юичиро Уено от Токийския технологичен институт, откри доказателства за произхода на органичен материал в атмосферата,

където въглеродният диоксид, окъпан в ултравиолетова слънчева светлина, реагира, образувайки мъгла от въглеродни молекули, която пада върху повърхността на планетата.

Макар и да 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, може да се каже, че са градивните елементи на живота“, казва химикът Матю Джонсън от Университета в Копенхаген. „Така че това е малко като стария дебат за това кое е било първо – кокошката или яйцето. Ние показваме, че органичните материали, открити на Марс, са се образували чрез атмосферни фотохимични реакции – без живот, тоест това е „яйцето“, което е предпоставка за живот. Все още предстои да се докаже дали този органичен материал е довел до появата на живот на Червената планета или не.“

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

През 2013 г. Джонсън и двама негови колеги публикуват статия по тази хипотеза, базирана на симулации, а впоследствие други са я изследвали допълнително. При фотолизата на CO2 се получават въглероден оксид и кислородни атоми. Но има два изотопа, или маси, на стабилния въглерод. Най-разпространеният е въглерод-12, който съдържа шест протона и шест неутрона. Следващият по тежест изотоп е въглерод-13, който съдържа шест протона и седем неутрона. Фотолизата протича по-бързо при по-лекия изотоп. Така че, когато ултравиолетовите лъчи фотолитично разделят 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. Това обогатяване на атмосферата с въглерод-13 вече е установено 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.

„Димящият пистолет 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, за да потвърдим теорията, и точно това получихме сега.“

Chemistry Discovery on Mars Hints at The Origins of Life on Earth

A little over a decade ago, a robotic rover on Mars finally uncovered an answer to a pressing question.https://t.co/IBoq5qTTwZ

— Science Academy (@Academ18Academy) July 7, 2024

Това липсващо парче от пъзела беше 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“, казва Джонсън.

Това е силно доказателство, че въглеродният органичен материал, открит от Curiosity, се е образувал от въглероден оксид, получен при фотолиза, казват изследователите. А това ни дава представа за произхода на органичния материал 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 се е случил и тук, на нашата родна 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. Но ръждясалата пустинна среда на Марс вече ни дава представа за нашия собствен произход.

„Все още не сме открили този „димящ пистолет“ 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“, казва Джонсън. „Но е голяма крачка, че сега го открихме на Марс, от времето, когато двете планети са били много сходни.“

Източник – Science Alert/Превод:SafeNews