Na Marsie odkryto związki organiczne!

Ostatnie tygodnie to ważne i ciekawe odkrycia związane z misją łazika Mars Science Laboratory (MSL) „Curiosity”. W zeszłym tygodniu NASA ogłosiła, że w dawnej przeszłości krater Gale był co pewien czas wypełniony w całości jeziorem. Najnowsze odkrycie dotyczy związków organicznych. Łazik wykrył ponad dziesięciokrotne większe stężenie metanu w atmosferze oraz kilka innych związków organicznych podczas wiercenia skały o nazwie „Cumberland”. Analiza danych z instrumentu SAM (Sample Analysis at Mars) zajęła kilka miesięcy, gdyż naukowcy chcieli się upewnić, że sygnał od związków organicznych jest prawdziwie „marsjański” i nie pochodzi od zanieczyszczeń.  Na przestrzeni 20 miesięcy badań składu atmosfery przez MSL, łazik wykonał 12 precyzyjnych pomiarów. W ośmiu pomiarach zawartość metanu wynosiła zwykle około 0,7 ppb (cząstek na miliard). W czterech pomiarach, wykonanych na przełomie 2013 i 2014 roku, średnia zawartość była dziesięć razy wyższa, rzędu 7 ppb. Warto tu dodać, że wcześniejsze pomiary (z orbity Marsa lub też z ziemskich obserwatoriów astronomicznych) sugerowały możliwość lokalnego i sezonowego występowania stężenia metanu do wartości rzędu 45-60 jednostek na miliard, jednak nie zostało to potwierdzone przez lądowniki i łaziki.  Ta chwilowa wyższa zawartość metanu jest jak na razie zagadką dla naukowców. Nie wiadomo, co może być źródłem tego podwyższonego stężenia metanu i czy było to zjawisko jednorazowe. Potencjalne opcje to nagłe uwolnienie pewnej ilości metanu z pobliskich skał (np. powstanie szczeliny w skałach) albo spadek małego meteorytu niedaleko krateru Gale. Stwierdzono tam duże ilości (nawet do 20 proc.) smektytów, ilastych skał osadowych. Wiemy, że na Ziemi smektyty potrafią stworzyć na dużym obszarze warunki podtrzymujące koncentrację i przetrwanie cząstek organicznych, w przypadku ich gwałtownego odłożenia się w środowisku redukcyjnym.  Ponadto, MSL wykrył kilka innych związków organicznych w gruncie marsjańskim (sol. 290, 30 maja 2013) i podczas wiercenia skały o nazwie „Cumberland”. Wiercenia tej skały dokonano 19 maja 2013 roku - analiza danych (w tym pod kątem zanieczyszczeń) trwała ponad rok. Jest to pierwsze definitywne odkrycie związków organicznych na Marsie. Wśród wykrytych związków jest chlorobenzen i kilka dichloroalkanów, jak dichloroetan, dichloropropan i dichlorobutan. Chlorobenzen występuje najobficiej,w ilości od 150 do 300 ppb (cząstek na miliard). Nie ma jednak pewności czy związki faktycznie były obecne w skale, czy też pewne produkty organiczne po podgrzaniu próbek reagowały z nadchloranami, w efekcie tworząc te cząstki.

Chlorometan i dichlorometan zostały wykryte już w 1976 przez sondę Viking, ale naukowcy nie byli w stanie wykluczyć, że nie pochodzą one z samego instrumentu. Instrument SAM również jest źródłem takich cząstek, ale w przypadku chlorobenzenu nie więcej niż 22 cząstek na miliard, czyli dużo poniżej wykrytych ilości.  Ponadto, MSL wykrył także sygnaturę dawnej marsjańskiej wody wewnątrz tej skały i zbadał stosunek izotopów wodoru, porównując go do wody z atmosfery tej planety. Okazało się, że stosunek deuter/prot jest 2x niższy w skale w porównaniu do stosunku w atmosferze. Oznacza to, że skała „Cumberland” powstała jeszcze zanim Mars został pozbawiony dużej części wody. Z drugiej strony, ten stosunek jest wciąż trzy razy wyższy od stosunku z ziemskich oceanów. To sugeruje, że gdy „Cumberland” powstawał, Mars utracił już pewną część swej wody.  Dotychczas detekcja metanu nie przynosiła jednoznacznie pozytywnych rezultatów. Dzięki wielomiesięcznym pomiarom łazika Curiosity możliwe było pozytywne ustalenie obecności metanu, związków organicznych oraz wyznaczenie różnych stosunków izotopów wodoru. Jest to ważny krok ku zrozumieniu przeszłości Marsa oraz procesów, które zamieniły tę planetę w zimną i jałową pustynię.