Možná detekce organické soli z Curiosity poskytuje více důkazů o minulých organických látkách na Marsu

Zatímco přítomnost organických sloučenin na Marsu a v blízkých oblastech byla potvrzena od roku 2018, nové experimenty na Zemi ukazují na matoucí sérii podpisů z Mars Sample Analyzer (SAM), které by mohly naznačovat přítomnost organických solí na Marsu. Místo kráteru Gale v roveru.

Navíc nový výzkum týmu vedeného JMT Lewisem, organickým geochemikem v Goddardově vesmírném letovém centru NASA, ukazuje na další potenciální důkazy, že organické soli mohou být rozptýleny po celém terénu Marsu. Složitou částí je odhalit je přesvědčivě.

Po celá desetiletí vědci předpokládali, že organické sloučeniny budou téměř jistě zachovány do jisté míry zjistitelné v povrchovém prostředí Marsu. V roce 2018 Eigenbrode et al. Nepochybně dokázat, že tam opravdu byli.

Naproti tomu, pokud by organické sloučeniny byly přítomny najednou, pak by tam byly i jejich vedlejší produkty – organické soli Vzhledem k drsnému radiačnímu prostředí Marsu Ve srovnání se Zemí.

Zatímco organické sloučeniny a organické soli mohou být vytvořeny za přítomnosti mikrobiálního života, mohou být také vytvořeny z geologických procesů.

I když to není potvrzeno, organické soli by byly dalším důkazem organické hmoty na Marsu, a pokud stále existují, mohly by podporovat hypotetický mikrobiální život na Marsu dnes, protože nějaký život na Zemi používá organickou sůl jako potravu / energii.

Slaný kousek skládačkyVložte tweet Zjistil, že organické soli se pravděpodobně vyskytují na povrchu Marsu, a já bych je mohl objevit. Jsou to chemické zbytky organických sloučenin, které mohou poskytnout důležité vodítko k uhlíkovému cyklu planety a možnosti minulého života. https://t.co/EaGHUoGqTi pic.twitter.com/nSZVDhewBY

– Curiosity Rover (MarsCuriosity) 20. května 2021

Analýza potenciálních objevů organických solí a pozemní laboratorní práce od Lewis et al. Zaměřit se na … – Zaměřit se na Curiosity’s SAM instrument – a chemistry rover kit sestávající z hmotnostního spektrometru, plynového chromatografu a nastavitelného laserového spektrofotometru.

ke mě NASASAM je navržen „k řešení obyvatelnosti Marsu v současnosti i v minulosti zkoumáním molekulární chemie a prvků souvisejících se životem. SAM se zaměřuje na chemii uhlíku hledáním organických sloučenin, chemického stavu jiných lehkých prvků než uhlíku a izotopových stopovacích látek planetární změna. “

V praxi SAM odebere vzorky ornice a jámy a umístí je do pece, která se poté zahřeje na asi 1000 ° C pro extrakci plynu. Teplota, při které se plyny uvolňují ze vzorku, odhaluje základní prvky.

Ale pokud jde o organické soli, není to tak jednoduché.

„Při zahřívání vzorků Marsu může docházet k mnoha interakcím mezi minerály a organickými látkami, které znesnadňují vyvozování závěrů z našich experimentů, takže prací, kterou děláme, je pokusit se tyto interakce vybrat, aby mohli vědci provádět analýzy,“ řekl Lewis, autor Hlavní studie Publikováno v časopise Journal of Geophysical Research: Planets.

Stručně řečeno, je obtížné fixovat plyny z organických solí v nich přímo, protože tyto typy solí uvolňují jednoduché plyny, které jsou uvolňovány také jinými běžnými složkami marťanské půdy.

Proč jsou ale organické soli tak důležité? Proč se snažit zjistit, jestli je vůbec v registru Curiosity SAM?

„V našem úsilí o charakterizaci původních organických materiálů na Marsu se musíme zabývat záznamem blízkého povrchu, který byl významně změněn radiací a oxidací,“ uvádí úvodní část dokumentu Lewis et al. „Za těchto okolností se mohla většina povrchových organických záznamů na Marsu rozložit na organické soli, což by vyzvalo letové přístroje k jejich definitivní identifikaci.“

„Pokud by organické soli převládaly na Marsu, jejich složení a distribuce by mohly poskytnout pohled na nejméně pozměněný organický záznam do hloubky a mohly by hrát důležitou roli v uhlíkovém cyklu a obyvatelnosti na blízkém povrchu.“

Za tímto účelem bude jeho přesvědčivé zjištění – nebo alespoň budování případu pro místo, které mohla objevit marťanská robotická flotila – zásadní pro získání důkladnějšího pochopení platnosti Marsu v minulosti i současnosti.

Co tedy udělal Lewis a další. Najdeš?

Stejně jako skutečná předpověď, že na Marsu nebo poblíž povrchu budou organické sloučeninyPo celá desetiletí vědci spekulovali, že tyto nyní známé organické sloučeniny by se mohly rozložit na soli.

Tyto soli pravděpodobněji přežijí ve velkém množství než organické molekuly, které patří k živým věcem. Klíčem je tedy jejich nalezení.

To nás ale vrací zpět k původnímu problému: Organické soli uvolňují velmi běžné plyny, když jsou v SAM vystaveny teplotě 1000 ° C. Pokud již byly přítomny soli, jak by bylo možné ukázat na jejich možnou detekci v běžných plynech?

Ukázalo se, že odpověď souvisí s dlouhodobou obavou z objevu organické soli: chloristanu.

Chloristan Být Soli obsahují ionty ClO4. Na Marsu je to běžné a Vědci se již dlouho zajímali o to, jak může chloristan ovlivnit potenciální objev organických solí. Lewis a kol. Výzkum byl do značné míry zaměřen na pochopení tohoto jevu, ale tím se zjistily velmi silné a potenciálně nepřímé objevy organických solí v datech SAM.

Podle části části s výsledky v dokumentu Lewis et al. O analýze dat SAM na různých vzorcích (RN4, GB a OG3) ve srovnání s laboratorními směsmi týmu: „Vrcholy CO2 produkované směsmi vápníku nebo mg acetátu [organic salts] U chloristanu byl vrchol příznivější s 380 ° C v RN4. Vrcholy CO pozorované mezi 400 ° C a 500 ° C v GB a OG3 byly kompatibilní s rozkladem směsi vápníku, octanu hořečnatého, oxalátu hořečnatého a chloristanu. „

„Pokud by oxaláty hořečnatého a octany vápenaté nebo hořečnaté byly důležitými přispěvateli k oxidu uhličitému v GB a OG3, znamenalo by to jednotku s pozoruhodně vysokou úrovní těchto fází někde uvnitř kráteru Gale. Pokud by se taková jednotka mohla vytvořit na jednom místě na Mars, ložiska organické soli se pravděpodobně nacházejí jinde na planetě. “

Uvedené „směsi Ca nebo Mg octanu“ se týkají zkoumaného experimentu, kde Lewis et al. Smíšené organické soli (Fe, Ca, Mg oxaláty a acetáty) s chloristanem Je známo, že se nachází v půdě Marsu.

Analýza dalších údajů SAM ukázala možný podpis oxalátu a octanu železitého přítomného ve slavném / notoricky známém marťanském prachu – což naznačuje přítomnost potenciální složky organické soli „regionálního nebo globálního prachu“.

Ale jak to víš?

Naštěstí je CurMity’s CheMin – Chemistry & Mineralogy – schopen takové detekce, pokud jsou organické soli v dostatečně vysokých koncentracích. Bohužel k žádným takovým objevům nedošlo.

Navíc vytrvalost ani žádná jiná povrchní robotická mise kromě zvědavosti nenosí zařízení umožňující objev organické soli. I když se však pozitivní identifikace ukáže jako nepolapitelná, hloubkou plánování Marsu bude hlouběji pod povrch Marsu, kde je lépe zachována půda a organická hmota.

ExoMars Rover od ESAMá být spuštěn v roce 2022 a bude mít vrták vyvinutý společností Goddard, který dokáže vyvrtat dva metry pod povrchem Země.

(Hlavní foto: Curiosity takes a selfie. Uznání: NASA)