Добавь сайт в закладки! Инструкция по ссылке.
Исследователи протестировали метод поиска древних форм жизни на основе хиральности органических молекул и подтвердили, что устройство MOMA может различать даже очень стойкие биомаркеры в марсианских образцах
Миллиарды лет назад условия на Марсе могли быть гораздо более подходящими для существования жизни: планета, вероятно, имела более плотную атмосферу, жидкую воду и теплый климат. Однако до сих пор отсутствуют прямые доказательства того, что там могли обитать даже простейшие микроорганизмы.
Современные экспедиции уже находили в марсианских образцах органические молекулы, однако ни одну из них пока нельзя однозначно связать с биологическим происхождением. Следующий значительный шаг в этой области должен сделать европейский ровер «Розалинд Франклин», запуск которого намечен на 2030 год в рамках программы ESA. Его основная задача — поиск сложных органических соединений, которые могут указывать на существование древней жизни.
В новом исследовании, проведенном учеными из Института исследований Солнечной системы Макса Планка, Гёттингенского университета и Университета Кот-д’Азур, была протестирована одна из ключевых методик поиска таких следов.
Особое внимание исследователи уделили двум углеводородам — пристану (C19H40) и фитану (C20H42). Эти молекулы известны на Земле как продукты разложения биологического материала и входят в состав нефти. Их важной характеристикой является высокая химическая стойкость: они могут сохраняться в породах на протяжении геологических эпох.
Однако сама по себе химическая формула не отвечает на главный вопрос: были ли эти молекулы созданы в результате жизни или естественных геологических процессов. Для этого применяется более утончённый критерий — хиральность.
Хиральность подразумевает наличие молекул в двух зеркальных формах, как правая и левая рука. В живых организмах на Земле почти всегда преобладает только одна из этих форм. Если же молекула имеет небиологическое происхождение, обе формы обычно присутствуют в равных пропорциях. Таким образом, соотношение «зеркальных» вариантов может служить косвенным доказательством жизни.
Именно этот принцип реализован в приборе Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA), который установлен на ровере. Он сочетает газовую хроматографию, масс-спектрометрию, нагревательные элементы и лазерное возбуждение, что позволяет анализировать летучие компоненты пород после их нагрева.
Ключевой этап — прохождение молекул через капиллярные трубки с химическим покрытием, где разные хиральные формы взаимодействуют с поверхностью с различной скоростью. Это позволяет разделять их и определять соотношение зеркальных форм.
В новом эксперименте ученые использовали точные копии трубок MOMA и продемонстрировали, что устройство может различать хиральные формы даже для таких устойчивых соединений, как пристан и фитан. Это имеет большое значение, поскольку подобные молекулы очень слабо реагируют и требуют высокой чувствительности измерений.
В качестве аналогов марсианского материала использовались образцы метеорита Мёрчисон, который упал в Австралии в 1969 году. Он содержит разнообразные органические соединения, часть из которых имеет внеземное происхождение, а часть могла быть загрязнена на Земле.
Результаты оказались неожиданными: пристан и фитан в образцах были представлены в равных долях зеркальных форм. Это не соответствует биологическому сценарию происхождения, в котором ожидалось бы преобладание одной из форм. Учёные объяснили это тем, что молекулы, вероятно, подверглись изменениям в процессе длительного воздействия тепла и давления, а также могли быть дополнительно «усреднены» при попадании в атмосферу Земли и взаимодействии с продуктами сгорания.
Таким образом, исследование показало, что даже сложные органические сигнатуры могут искажаться после продолжительных геологических и атмосферных процессов. Это усложняет задачу поиска жизни на Марсе, но одновременно подтверждает, что инструменты миссии «Розалинд Франклин» обладают достаточной точностью для работы с очень слабыми и неоднозначными сигналами.
В более широком контексте работа подчеркивает важность предстоящей миссии: для надежного обнаружения древней жизни на Марсе потребуется не только фиксация органических молекул, но и анализ их тонких химических свойств, которые могут сохраняться миллиарды лет.
ИсточникПоделись видео: