Otrdien, 2014. gada 16. decembrī, NASA zinātnieki, kas piedalījās Amerikas Ģeofiziskās savienības krišanas sanāksmē Sanfrancisko, paziņoja par organisko savienojumu noteikšanu uz Marsa. Paziņojums atspoguļo trūkstošās “sastāvdaļas” atklāšanu, kas nepieciešama dzīvības pastāvēšanai - pagātnei vai tagadnei - uz Marsa.
Patiešām, ārkārtas prasībai bija nepieciešami ārkārtas pierādījumi - slavenais doktora Karla Sagāna apgalvojums. Zinātnieki, Mars Science Science laboratorijas - Curiosity Rover - misijas locekļi, 20 mēnešu laikā strādāja, lai ņemtu paraugus un analizētu Marsa atmosfēras un virsmas paraugus, lai izdarītu savus secinājumus. Paziņojums izriet no diviem atsevišķiem organisko savienojumu noteikšanas gadījumiem: 1) desmitkārtīgi smailes atmosfēras metāna līmenī un 2) urbumu paraugi no klints ar nosaukumu Cumberland, kurā ietilpa sarežģīti organiskie savienojumi.
Metāns no vienkāršākajiem organiskajiem savienojumiem tika noteikts, izmantojot parauga analīzi pie Marsa instrumenta (SAM). Šis ir viens no diviem kompaktajiem laboratorijas instrumentiem, kas iestrādāti kompaktā automašīnas izmēra roverī Curiosity. Ļoti drīz pēc nolaišanās uz Marsa zinātnieki sāka izmantot SAM, lai periodiski izmērītu Marsa atmosfēras ķīmisko saturu. Daudzos paraugos metāna līmenis bija ļoti zems, ~ 0,9 daļas uz miljardu. Tomēr tas pēkšņi mainījās, un, kā zinātnieki paziņoja preses konferencē, tas bija “wow” brīdis, kas viņus pārsteidza. Tika atklāti īsi ikdienas metāna līmeņa kāpumi, kas vidēji bija 7 daļas uz miljardu.
Metāna noteikšana Marsā tiek pieprasīta gadu desmitiem ilgi, bet nesen, 2003. un 2004. gadā, neatkarīgas pētījumu grupas, kas izmanto jutīgus spektrometrus uz Zemes, metānu atklāja Marsa atmosfērā. Viena grupa, kuru vadīja Vladimirs Krasnopolsky no Katoļu universitātes, un otra, ko vadīja doktors Maikls Mumma no NASA Goddard Kosmosa lidojumu centra, atklāja plašu metāna līmeni reģionos un laikā līdz pat 30 miljardām daļai. Šie paziņojumi izpelnījās ievērojamu skepsi no zinātnieku aprindām. Un pirmie Curiosity atmosfēras mērījumi bija negatīvi. Tomēr neviena grupa neatbalstīja viņu prasības.
Pēkšņa desmitkārtīgu metāna līmeņa kāpuma atklāšana Gēla krāterī nav pretrunā ar iepriekšējiem attāliem mērījumiem no Zemes. Augstās sezonālās koncentrācijas bija reģionos, kur nav Gale krātera, un joprojām ir iespējams, ka ziņkārības mērījumiem ir līdzīgs raksturs, taču tie ir saistīti ar mazāk aktīvu procesu nekā reģionos, kurus identificējusi Dr. Mumma komanda.
NASA zinātnieki AGU, ko vada MSL projekta zinātnieks doktors Džons Grotzingers, uzsvēra, ka viņi vēl nezina, kā rodas metāns. Process varētu būt bioloģisks vai nē. Pastāv abiotiski ķīmiskie procesi, kas var radīt metānu. Tomēr MSL SAM atklājumi bija ikdienas kāpumi un attēlo aktīvu reālu notiekošo procesu uz sarkanās planētas. Tas vien jau ir ļoti aizraujošs atklāšanas aspekts.
Komanda prezentēja slaidus, lai aprakstītu, kā varētu radīt metānu. Ar zināmo zemo metāna fona līmeni ~ 1 daļa uz miljardu, ārējo kosmisko avotu, piemēram, mikro-meteoroīdus, kas nonāk atmosfērā un izdala organiskās vielas, kuras pēc tam saules gaisma samazina līdz metānam. Metāna avotam jābūt vietējas izcelsmes.
Zinātnieki ilustrēja divus ražošanas veidus. Abos gadījumos ir kāda ikdienas aktivitāte vai vismaz periodiska aktivitāte, kas metānu izdala no Marsa pamatnes. Avots varētu būt bioloģisks, kas uzkrājas zemzemes iežos, pēc tam pēkšņi izdaloties. Vai ģenerators varētu būt abiotiska ķīmija, piemēram, reakcija starp minerālu olivīnu un ūdeni.
Piedāvātais un ilustrētais metāna pazemes glabāšanas mehānisms tiek saukts par klatrāta uzkrāšanu. Klātrāta glabāšanā ir iesaistīti režģu savienojumi, kas var ieslodzīt tādas molekulas kā metāns, ko vēlāk var atbrīvot ar fizikālām klātra izmaiņām, piemēram, sildot ar saules enerģiju vai mehāniskiem spriegumiem. Izmantojot preses jautājumus un atbildes, NASA zinātnieki paziņoja, ka šādus klatrātus var saglabāt miljoniem un miljardiem gadu pazemē.
Otrajā organisko vielu atklāšanā tika iesaistīti sarežģītāki savienojumi virsmas materiālos. Kopš ierašanās Marsā, Curiosity ir izmantojis urbšanas instrumentu, lai pārbaudītu klinšu iekšpusi. Grotzingers uzsvēra, kā materiāls, kas atrodas tūlīt uz Marsa virsmas, ir izjutis radiācijas un visuresošā augsnes savienojuma perhlorāta ietekmi, samazinot un iznīcinot organiskās vielas gan tagad, gan miljoniem gadu. Organisko vielu noteikšana brīvā un atklātā virsmas materiālā nemazināja NASA zinātnieku cerības atklāt organiskos savienojumus Marsa klintīs.
Urbšana tika veikta vairākiem izvēlētiem iežiem, un beidzot tas bija dubļu iezis ar nosaukumu Cumberland, kas atklāja sarežģītāku organisko savienojumu klātbūtni nekā vienkāršs metāns. Zinātnieki uzsvēra, ka tieši šie organiskie savienojumi joprojām ir noslēpums aktīvās ķīmiskās perhlorāta neskaidrā klātbūtnes dēļ, kas var ātri sadalīt organiskos savienojumus līdz vienkāršākām formām.
Organisko vielu noteikšanai Cumberland dubļu iežos bija nepieciešams urbšanas rīks un arī kausiņš uz daudzpusīgās robotizētās rokas, lai paraugu nogādātu SAM laboratorijā analīzei. Metāna noteikšanai SAM ir ieplūdes vārsts atmosfēras paraugu saņemšanai.
Dr Grotzinger aprakstīja, kā Kamberlande tika izvēlēta kā parauga avots. Iežu sauc par dubļu akmeni, kas ir ticis pakļauts procesam, ko sauc par digenēzi - klinšu nogulumu metamorfozi. Grotzingers uzsvēra, ka šķidrumi sašķidrināšanas laikā pārvietojas pa šādiem iežiem un perhlorāts var iznīcināt organiskās vielas šajā procesā. Tas varētu attiekties uz daudziem metamorfajiem iežiem uz Marsa virsmas. Zinātnieku grupa parādīja SAM izmērīto iežu paraugu salīdzinājumu. Īpaši tika salīdzināti divi - no klints “John Klein” un Kamberlendas klints. Bijušais neuzrādīja organiskos savienojumus, kā arī citus paraugus; bet Kamberlenda urbuma paraugs no tā iekšpuses atklāja organisko savienojumu.
Darba analīze bija saudzīga un neatlaidīga Sagan paziņojumam. Zinātnieku grupa nevarēja novērtēt par organisko savienojumu atklāšanas nozīmi uz Marsa, un Grotzingers šos divus atklājumus sauca par Mars Curiosity Rover ilgstošo mantojumu. Turklāt viņš paziņoja, ka atklāšanas un analīzes metodes būs tālu, lai virzītu instrumentu izvēli un izmantošanu Mars Rover misijas laikā.
Organisko vielu atklāšana pabeidz nepieciešamo “sastāvdaļu” kopumu iepriekšējai vai pašreizējai dzīvei uz Marsa: 1) enerģijas avots, 2) ūdens un 3) organiskā viela. Šīs ir dzīves esamības pamatprasības, kā mēs to zinām. Dzīves meklējumi uz Marsa joprojām tikai sākas, un jaunie organikas atklājumi joprojām nav skaidra zīme, ka dzīvība pastāvēja vai atrodas mūsdienās. Neskatoties uz to, doktors Džims Grīns, iepazīstinot ar zinātnieku grupu, un doktors Grotzingers gan uzsvēra šo atklājumu lielumu, gan to, kā tie tiek piesaistīti NASA Marsa programmas mērķiem - īpaši tagad, uzsverot cilvēku nosūtīšanu uz Marsu. Maršruta Mars Curiosity brauciens augšup pa Šarpa kalna nogāzēm turpinās, un tagad ar lielāku nopietnību un nepārtrauktu Kamberlendai līdzīgu iežu meklēšanu.
Atsauces:
