Знаходження органічних сполук на Марсі недостатньо. ExoMars шукатиме їхню "хіральність."

Ми давно знаємо, що на Марсі є органічні молекули. Ровери та посадкові модулі постійно виявляють їх, куди б вони не звернулися. Але "органічний" просто означає, що молекула складається з атомів вуглецю та водню, а не що вона була створена життям — існує безліч небіологічних процесів, які можуть створювати органічні молекули. Але є одна характеристика органічних молекул, яка може дуже сильно вказувати на наявність життя або його відсутність — це їхня хіральність, і новий інструмент на ровері Rosalind Franklin, запланованому до запуску на Марс у 2030-х роках, тільки що довів, що може успішно шукати її.

Щоб розібратися в цьому, найкраще почати з базового визначення хіральності. Хіральність — це орієнтація молекули — іншими словами, фізичні кути, під якими її атоми з'єднані. Зазвичай кожна органічна молекула, яка має цю властивість (а не всі мають), може мати одну з двох дзеркальних орієнтацій — органічні хіміки позначають цю властивість як "хіральність" — як ліво- або праворука.

Абіотичні процеси (тобто ті, що не викликані життям) не турбуються, яку хіральність органічної молекули вони створюють, що призводить до приблизно 50/50 розподілу між двома дзеркальними версіями — комбінація, відома як расемічна суміш. Однак, оскільки суперсила життя полягає в тому, щоб створювати маленькі копії себе, воно зазвичай створює більше молекул тієї ж орієнтації, з якої воно складається. Наприклад, життя на Землі виключно використовує "ліворуч" амінокислоти та "праворуч" цукри. Тому, якщо в зразку органічних молекул є переважна більшість однієї конкретної орієнтації, це досить чіткий знак того, що ці органічні молекули були вироблені біологічним процесом.

Фрейзер говорить про історію пошуків життя на Марсі.

Ми насправді вже відправляли тестер хіральності на Марс раніше — інструмент Sample Analysis at Mars на борту Curiosity здатний вимірювати хіральність. На жаль, жодна з органічних молекул, які знайшов ровер, не була цілою складною молекулою, з якою б працював цей інструмент. Інші ровери, такі як Perseverance, ймовірно, знайшли такі складні органічні молекули (такі як відомі "леопардові плями", про які ми раніше повідомляли), але оператори цієї місії припустили, що зразки, які вони зібрали, будуть відправлені назад на Землю для подальшого аналізу. Оскільки цю програму було скорочено NASA через обмеження фінансування, відповідь на питання, чи є (або була) життя на Марсі, може залишитися в капсулі зразків на поверхні червоної планети на невизначений термін.

Європейське космічне агентство не збирається робити ту ж помилку в плануванні. Вони планують оснастити ровер Rosalind Franklin усіма необхідними науковими інструментами на місці, не покладаючись на дорогі місії повернення зразків. Один критично важливий інструмент для виконання цієї місії — це Аналізатор органічних молекул Марса (MOMA). Цей інструмент, який наразі пройшов своє перше аналогічне тестування, є набагато чутливішим, ніж будь-який інший сенсор хіральності, який ми коли-небудь відправляли на Червону планету.

Щоб підтвердити цю точку зору, команда на чолі з доктором Гійомом Лезенером вирішила протестувати автономну версію інструмента, аналізуючи знаменитий метеорит Мерчисон. Зокрема, вони хотіли знайти дві складні органічні молекули — пристан і фітан, які є частиною нафти. Можливо, ще важливіше, що вони також є надзвичайно стабільними продуктами розпаду хлорофілу, що означає, що вони могли б вижити мільярди років на поверхні Марса після того, як були створені як побічний продукт життя, що збирає сонячну енергію.

Фрейзер говорить про відкриття, зроблені Curiosity.

Метеорит Мерчисон — це чистий зразок вуглецевого хондриту, який впав в Австралію в 1969 році. Дослідницька команда провела зразок через інструмент MOMA і, цікаво, виявила расемічну суміш майже рівних хіральностей. Оскільки дослідницька команда спочатку очікувала знайти дисбаланс через біологічне забруднення від рідних мікробів Землі, це стало досить несподіванкою. Але після деяких роздумів вони вважають, що метеорит насправді підхопив сліди згорілих викопних палив, що містять пристан і фітан, під час входження через атмосферу Землі. Тому, хоча це знищило можливість знайти "космічну біологію" на Мерчисоні, це стало чудовим доказом концепції можливостей MOMA.

З огляду на це, інженер у мені припускає, що вони протестували інструмент на відомих зразках раніше, щоб упевнитися, що він зможе правильно зчитувати всі необхідні сигнали, перш ніж отримати зразок з невідомим складом. Якщо вони це зробили, стаття є як чудовою валідацією можливостей MOMA, так і цікавим поглядом на склад одного з найвідоміших метеоритів. Тепер нам залишилося лише почекати ще близько 10 років, перш ніж один з найважливіших інструментів, які ми коли-небудь відправляли на Марс, почне свою роботу.