Phoebe Newman Nowa analiza próbek osadów zebranych przez łazik ujawniła obecność węgla – a ewentualna obecność starożytnego życia na Czerwonej Planecie jest tylko jednym z możliwych wyjaśnień, dlaczego tam się znajduje.
Dlatego atomy węgla – z własnym cyklem recyklingu – są pierwiastkami śladowymi aktywności biologicznej na Ziemi. Mogłyby więc zostać wykorzystane do pomocy naukowcom w ustaleniu, czy na starożytnym Marsie istniało życie.
Kiedy te atomy są mierzone wewnątrz innego materiału, takiego jak osad marsjański, mogą rzucić światło na obieg węgla na planecie, bez względu na to, kiedy miał miejsce.
Więcej informacji o pochodzeniu tego nowo odkrytego marsjańskiego węgla może również ujawnić proces obiegu węgla na Marsie.
Sekrety w osadzie
Curiosity wylądował w kraterze Gale na Marsie w sierpniu 2012 roku. Krater o długości 96 mil (154,5 km), nazwany na cześć australijskiego astronoma Waltera F. Gale’a, jest prawdopodobnie wynikiem uderzenia meteorytu między 3,5 a 3,8 miliarda lat temu. Wielka Zatoka prawdopodobnie zawierała jezioro, a teraz mieści się w niej góra zwana Mount Sharp. Krater zawiera również warstwy odsłoniętej starej skały.
Aby przyjrzeć się bliżej, sonda została wywiercona w celu zebrania próbek osadów przez krater między sierpniem 2012 a lipcem 2021. Ciekawość następnie podgrzała te 24 próbki proszku do około 1562 stopni Fahrenheita (850 stopni Celsjusza) w celu rozdzielenia pierwiastków. To spowodowało, że próbki uwolniły metan, który został następnie przeanalizowany przez inny instrument w arsenale łazika, aby wykazać obecność stabilnych izotopów węgla lub atomów węgla.
W niektórych próbkach węgiel był zubożony, podczas gdy inne zostały wzbogacone. Węgiel ma dwa stabilne izotopy, mierzone jako węgiel 12 lub węgiel 13.
House, główny autor badań i profesor nauk o Ziemi na Penn State University, powiedział w oświadczeniu: „Próbki wysoce zubożone w węgiel 13 są nieco podobne do próbek z Australii pobranych z 2,7 miliarda lat osadów”.
„Próbki te były wynikiem aktywności biologicznej, gdy metan był konsumowany przez starożytne maty mikrobiologiczne, ale nie możemy tego koniecznie powiedzieć na Marsie, ponieważ jest to planeta, która mogła powstać z innych materiałów i procesów niż Ziemia”.
W jeziorach na Ziemi drobnoustroje lubią rosnąć w dużych koloniach, które zasadniczo tworzą maty tuż pod powierzchnią wody.
3 potencjalne źródła węgla
Różne pomiary tych atomów węgla mogą wskazywać na trzy bardzo różne rzeczy dotyczące starożytnego Marsa. Pochodzenie węgla jest prawdopodobnie spowodowane kosmicznym pyłem, ultrafioletowym rozkładem dwutlenku węgla lub ultrafioletowym rozkładem biologicznie produkowanego metanu.
Zdaniem naukowców „wszystkie trzy z tych scenariuszy są niekonwencjonalne, w przeciwieństwie do powszechnych procesów na Ziemi”.
Według House’a pierwszy scenariusz zakłada przejście całego naszego Układu Słonecznego przez chmurę galaktycznego pyłu, co zdarza się co 100 milionów lat. Obłok obciążony cząstkami może prowadzić do ochłodzenia na planetach skalistych.
– Nie osadza się dużo kurzu – powiedział House. „Trudno jest zobaczyć którekolwiek z tych zdarzeń osadzania w zapisie Ziemi”.
Możliwe jednak, że podczas wydarzenia takiego jak to kosmiczny obłok pyłu obniżył temperaturę na pradawnym Marsie, który mógł zawierać wodę w stanie ciekłym. Może to spowodować formowanie się lodowców na Marsie, pozostawiając warstwę pyłu na wierzchu lodu. Gdy lód się topi, warstwa osadu zawierająca węgiel pozostanie. Chociaż jest to całkowicie możliwe, niewiele jest dowodów na istnienie lodowców w kraterze Gale, a autorzy badania stwierdzili, że potrzebne są dalsze badania.
Drugi scenariusz zakłada przekształcenie dwutlenku węgla na Marsie w związki organiczne, takie jak formaldehyd, pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Ta hipoteza wymaga również dodatkowych badań.
Trzecia metoda wytwarzania tego węgla ma potencjalne korzenie biologiczne.
Możliwe też, że metan zareagował z promieniowaniem ultrafioletowym, pozostawiając ślad węgla na powierzchni Marsa.
Więcej dołów na horyzoncie
Ciekawość powróci na stanowisko, w którym zebrała większość próbek w ciągu około miesiąca, co da kolejną okazję do analizy osadów z tego interesującego stanowiska.
„Te badania spełniają długoterminowy cel eksploracji Marsa” – powiedział House. „Aby zmierzyć różne izotopy węgla – jedno z najważniejszych narzędzi geologii – z osadów w innym nadającym się do zamieszkania świecie, a robi się to na podstawie dziewięciu lat badań”.
