2014. december 16-án, kedden a NASA tudósai, akik részt vettek az amerikai geofizikai unió őszi ülésén, San Franciscoban, bejelentették, hogy a Marson észlelik a szerves vegyületeket. A bejelentés a hiányzó „összetevő” felfedezését jelenti, amely a Mars életének - múltbeli vagy jeleni - létezéséhez szükséges.
A rendkívüli igény valóban rendkívüli bizonyítékokat igényelt - Dr. Carl Sagan híres állítását. A tudósok, a Mars Science Lab - a Curiosity Rover - misszió tagjai 20 hónapos időszakon át dolgoztak a marsi légköri és felszíni minták mintavételére és elemzésére, hogy következtetéseket vonjanak le. A bejelentés a szerves anyagok két különálló detektálásából származik: 1) tízszeres tüskék a légköri metánszintekben, és 2) a Cumberland nevű kőzet fúrási mintái, amelyek összetett szerves vegyületeket tartalmaztak.
A legegyszerűbb szerves vegyületek metánját kimutattuk a mintaelemzés a Marson eszköz (SAM) alkalmazásával. Ez a két kompakt laboratóriumi eszköz egyike, amely a kompakt autó méretű rovarba, a Curiositybe van beágyazva. Röviddel a Marsra való leszállás után a tudósok SAM-t használtak a Mars-légkör kémiai tartalmának időszakos mérésére. Sok mintában a metán szintje nagyon alacsony volt, ~ 0,9 milliárd rész. Ez azonban hirtelen megváltozott, és ahogyan a tudósok a sajtótájékoztatón kijelentették, egy „wow” pillanat volt, ami meghökkent. A metán szintjének átlagos napi emelkedését észlelték, átlagosan 7 milliárd részre.
A metán kimutatását a Marson már évtizedek óta állítják, ám utóbbi időben, 2003-ban és 2004-ben, a Föld érzékeny spektrométereit használó független kutatócsoportok észleltek metánt a Mars légkörében. Az egyik csoport, amelyet Vladimir Krasnopolsky, a Katolikus Egyetem vezet, és egy másik, Dr. Michael Mumma vezetésével a NASA Goddard Űrügyi Repülési Központból, a metán széles regionális és időbeli szintjét 30 milliárd részre fedezte fel. Ezeket a bejelentéseket a tudományos közösség szkeptikusan fogadta. És a Curiosity által végzett első légköri mérések negatívak voltak. Egyik csoport sem támasztotta alá állításait.
A Gale-kráter metánszintjeinek tízszeres tüskéinek hirtelen észlelése nincs ellentmondásban a Földről korábban elvégzett távoli mérésekkel. A magas szezonális koncentrációk azokban a régiókban voltak, amelyek nem tartalmazzák a Gale-krátert, és továbbra is valószínű, hogy a kíváncsiságmérések hasonló jellegűek, de valamivel kevésbé aktív folyamatok miatt, mint a Dr. Mumma csapata által azonosított régiókban.
Az AGU NASA tudósai, az MSL projekttudós, Dr. John Grotzinger vezetésével hangsúlyozták, hogy még nem tudják, hogyan alakul a metán. A folyamat lehet biológiai vagy sem. Vannak abiotikus kémiai folyamatok, amelyek metánt eredményezhetnek. Az MSL SAM észlelések azonban napi tüskék voltak, és egy aktív, valós folyamatban lévő vörös bolygón zajlanak. Ez önmagában a felismerés nagyon izgalmas aspektusa.
A csapat diákat mutatott be a metán előállításának módjáról. Mivel az ismert metánszint alacsony, kb. 1 milliárd rész metánszint, egy külső kozmikus forrás, például mikro-meteoroidok, amelyek belépnek a légkörbe, és felszabadítják a szerves anyagokat, amelyeket ezután a napfény metánsá redukál. A metánforrásnak helyi eredetűnek kell lennie.
A tudósok két előállítási módszert mutattak be. Mindkét esetben van egy napi - vagy legalábbis időszakos - tevékenység, amely felszabadítja a metánt a Mars felszínéből. A forrás lehet biológiai, amely felhalmozódik a felszín alatti kőzetekbe, majd hirtelen felszabadul. Vagy egy abiotikus kémia, például az ásványi olivin és a víz reakciója lehet a generátor.
A javasolt és ábrázolt metán felszín alatti tárolási mechanizmusát klatrát tárolásnak nevezik. A klatrát tárolása olyan rácsvegyületeket foglal magában, amelyek csapdába ejtik azokat a molekulákat, mint például a metán, amelyek később a klatrát fizikai változásai útján szabadulhatnak fel, például napsütés vagy melegítés. A sajtó kérdéseire és kérdéseire a NASA tudósai kijelentették, hogy az ilyen klatrátok millió és milliárd évig megóvhatók a föld alatt.
A szerves anyagok második felfedezése összetettebb vegyületeket tartalmazott a felszíni anyagokban. A Marsra érkezés óta a Curiosity egy fúrószerszámot használt a sziklák belső felületének megfigyelésére. Grotzinger hangsúlyozta, hogy a Mars felszínén közvetlenül az anyag miként tapasztalta meg a sugárzás és a mindenütt jelen lévő talaj vegyület perklorátjának hatásait, csökkentve és megsemmisítve a szerves anyagokat mind most, mind millió év alatt. A laza és kitett felszíni anyagban nem észlelhető szerves anyag nem csökkentette a NASA tudósai azon reményét, hogy a Mars kőzeteiben szerves anyagot detektálnak.
A kiválasztott kőzeteknél fúrást végeztek, és végül egy Cumberland nevű iszapköves kiderült, hogy az egyszerű metánnál összetettebb szerves vegyületek vannak jelen. A tudósok hangsúlyozták, hogy ezeknek a szerves vegyületeknek mi is pontosan rejtélye, továbbra is rejtély, mivel az aktív kémiai perklorát zavaros jelenléte miatt gyorsan elbonthatók a szerves anyagok egyszerűbb formákká.
A szerves anyagok kimutatására a Cumberland iszapkövesben a fúrószerszámhoz és a többcélú robotkaron lévő kanálhoz is szükség volt, hogy a mintát a SAM laboratóriumba szállítsák elemzés céljából. A metán kimutatására a SAM rendelkezik egy szívószeleppel a légköri minták fogadására.
Dr. Grotzinger ismertette, hogy Cumberland hogyan lett kiválasztva mintai forrásként. A kőzetet iszapkőnek nevezik, amely az emésztésnek nevezett folyamaton ment keresztül - a kőzet üledékének metamorfózisává. Grotzinger hangsúlyozta, hogy a folyadékok az emésztés során áthatolnak az ilyen kőzeten, és a perklorát elpusztíthatja a folyamat szerves anyagát. Ilyen lehet a marsi felszínen lévő sok metamorf kő esetében. A tudományos testület összehasonlítást mutatott a SAM által mért kőzetminták között. Különösen kettőt hasonlítottak össze - a „John Klein” szikla és a Cumberland szikla közül - összehasonlítva. Az előbbi nem mutatott szerves anyagot, valamint a mintában szereplő egyéb kőzeteket sem; de a Cumberland belső részéből származó fúrómintája feltárta a szerves anyagot.
A munka elemzése gondos volt - visszatérve a Sagan-nyilatkozathoz. A szerves anyagok felfedezésének fontosságát a Marson nem tudta alábecsülni a tudományos testület, és Grotzinger ezt a két felfedezést a Mars Curiosity Rover tartós örökségének nevezte. Ezenkívül kijelentette, hogy a felfedezési és elemzési módszerek messze mutatják majd az eszközök megválasztását és azok használatát a Mars 2020 rover misszió során.
A szerves anyagok felfedezése kiegészíti a Marson múltbeli vagy jelenlegi életéhez szükséges „összetevők” készletét: 1) energiaforrás, 2) víz és 3) szerves anyag. Ezek az élet létének alapvető követelményei, amint azt ismertük. Az élet kutatása a Marson még csak most kezdődik, és a szerves anyagok új felfedezései még mindig nem egyértelmű jele annak, hogy az élet létezett vagy jelen van ma. Ennek ellenére Dr. Jim Green, a tudományos testület bemutatása és Dr. Grotzinger hangsúlyozták ezen felfedezések nagyságát és azt, hogy hogyan kapcsolódnak a NASA Mars program célkitűzéseihez - különösen most, amikor az emberek Marsra küldésére helyezik a hangsúlyt. A Mars Curiosity rover esetében folytatódik az út a Sharp-hegy lejtőin, és most komolyabb komolysággal, és folytatva a Cumberlandhez hasonló sziklák keresését.
Irodalom:
