В марсианском метеорите обнаружен органический материал

Открытие совершили члены исследовательской группы, в которую вошли Ацуко Кобаяши из Института наук о жизни Земли (ELSI) Токийского технологического института и Мидзухо Койке из Института космических и астронавтических наук Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA).

В своем исследовании объединенная научная группа использовала современные аналитические методы для изучения содержания азота в карбонатах метеорита ALH84001. Ученые убеждены, что они нашли первые твердые доказательства наличия марсианской органики, содержащей азот.

Выделенный органический материал, сохранился в течение почти 4 миллиардов лет с так называемого «Нойского периода» на Марсе. Поскольку карбонатные минералы обычно выпадают в осадок из подземных вод, открытие указывает на влажный и богатый органикой ранний период истории Марса, который мог быть благоприятным для зарождения на нем жизни.

В течение десятилетий ученые пытались понять, существуют ли органические соединения на Марсе и если да, то каков их источник. Несмотря на то, что недавние исследования грунтов марсоходами убедительно показали наличие марсианской органики, мало что известно о том, откуда она взялась, каков ее возраст, насколько широко она распространена и какова ее связь с биохимической активностью.

Марсианские метеориты — это фрагменты поверхности Марса, которые были выброшены в космос метеорными ударами и в конечном итоге упали на Землю. Один из таких метеоритов, названный Аллан-Хиллз (ALH) 84001, (по району Антарктиды, где был найден в 1984 году) и подвергся исследованию японских специалистов. Он содержит карбонатные минералы оранжевого цвета, которые выпали в осадок из соленой воды на поверхности Марса 4 миллиарда лет назад.

Предыдущие анализы этого камня были не точны из-за загрязнения земным антарктическим материалом. Это затруднило определение того, сколько органического вещества в метеорите было действительно марсианским.

Чтобы очистить метеоритный образец от земного загрязнения, был разработан новый метод работы. Были задействованы «чистая лаборатория» ELSI, и сканирующий электронный микроскоп в JAXA. Также использовалась спектроскопия микро-рентгеновского поглощения азота, что позволило обнаружить азот, присутствующий в сверхмалых количествах, и определить, в какой химической форме он находится. Контрольные образцы из близлежащих магматических минералов не давали обнаруживаемого азота, показывая, что органические молекулы были только в карбонате.

После тщательной проверки на загрязнения исследователи установили, что обнаруженная органика действительно марсианская. Они также определили, что вклад азота в виде нитрата, одного из сильных окислителей на современном Марсе, был незначительным, что указывает на более благоприятные условия раннего Марса, не содержащего сильных окислителей. Нынешняя поверхность Марса слишком сурова для выживания большинства органических веществ.

Открытым остается вопрос откуда взялись эти азотсодержащие органические вещества? Кобаяши объясняет: «Есть две основные возможности: либо они пришли извне, либо они сформировались на Марсе. В начале истории Марс, вероятно, был осыпан значительным количеством органического вещества, например, из богатых углеродом метеоритов, комет и пылевых частиц. Некоторые из них, возможно, растворились в рассоле и попали в ловушку внутри карбонатов». Руководитель исследовательской группы добавляет, что химические реакции на раннем Марсе могли произвести органику и на месте. В любом случае, новые находки показывают, что на Марсе был органический азот до того, как он стал красной планетой, которую мы знаем сегодня. «Ранний Марс, возможно, был более земным, менее окислительным, более влажным и богатым органическими веществами. Возможно, это был синий мир».

Напомним, в 2017 году российские ученые из Объединенного института ядерных исследований в другом метеорите нашли ископаемые водоросли.