Нов експеримент дизајниран за откривање на амино киселини на Марс, и покрај реактивниот перхлорат во марсовската почва што обично ги разложува органските соединенија, може да биде испратен на идна мисија на Марс за да помогне во потрагата по живот.
Каде има аминокиселини, може да има или некогаш да имало живот. Така, кога Феникс Марс Ландерот на НАСА собра примероци од почвата на црвената планета (односно реголит), научниците најпрво ги побараа овие органски соединенија. Сепак, кога го тестираа реголитот, тие не можеа најдат аминокиселини. На Марс мора да има некои органски соединенија, дури и тие да се донесени од метеорити кои пробиле низ атмосферата.
Кога била направена влажна хемиска анализа, проблемот станал очигледен. Алкалните примероци на почвата содржеле речиси еден процентперхлорат (ClO4), високо реактивна хемикалија. Кога научниците првично тестирале за органски материи користејќи пиролиза (т.е. високи температури за да се разложат соединенијата), перхлорат, кој се користи на Земјата како експлозив и гориво, уништил многу молекули што ги барале. Кога се загрева, перхлоратот ги согорува органските соодиненија , па не е ни чудо што научниците не можеле да ги најдат.
За да се реши проблемот потребна била нова алатка, која не само што требала да се справи со проблемот со перхлорат, туку и морала да биде доволно едноставно за безбедно да стигне до Марс на следниот лендер. Д-р Арон Ноел од JPL (Лабораторија за млазен погон) на НАСА во еден свој неодамнешен труд предложил користење на субкритична екстракција на вода (subcritical water extraction – SCWE) како решение за проблемот со пиролизата/перхлоратот.
“SCWE звучи покомплицирано отколку што е”, вели Ноел за списанието по астробиологија. “Ние се шегуваме за процесот како да е правење Марсовско еспресо, затоа што, всушност, во примерокот на почвата се става топла вода под висок притисок. Пиролизата е многу добра техника за многу соединенија, но амино киселините се порастворливи во вода”.
Во неговиот труд, Ноел користел три различни аналогни почви (АСА Марс-1А симулант, земја од пустината Атакама и земја од Антарктикот), како и контролни, за тестирање на SCWE техниката. Тој и неговиот тим го тестирале SCWE на температура од 185, 200 и 215 степени Целзиусови, и за различни времиња во период од десет минути до два часа. Според апстрактот на трудот, тие откриле “високи приноси на амино киселини… со минимално нарушување на дистрибуцијата на тие амино киселини, дури и во присуство на перхлоратна сол”.
Самуел Каунавес, професор по хемија на Универзитетот Тафтс и главен научник за лабораторијата за мокра хемија на НАСА Феникс Марс Ландерот,кој не бил вклучен во истражувањето за овој труд, смета дека SCWE би можел да биде добар начин да се анализираат почвите на Марс на идните мисии.
Глетката на северниот поларен регион на Марс од Феникс лендерот кој открил перхлорат во марсовскиот реголит. Заслуги: NASA/JPL–Caltech/University of Arizona/Texas A&M University
“Со некои подобрувања, SCWE ќе придонесе многу за вселенските мисии”, вели тој, додавајќи дека би сакал да види дека идните тестови ќе бидат извршени и на повисоки температури од 215 степени, што би направило поголеми органски молекули растворливи, а исто така би им помогнало на истражувачите да го разберат целосното влијание на перхлорат врз методот на тестирање на SCWE. Тој, исто така, би сакал да види тестирање на симулативни почви кои се послични со оние што се наоѓаат на Марс, отколку тие што се користеле во последното истражување.
Сепак, на Каунавес му се допаѓа едноставноста на користење на вода како растворувач. “Преносот на водата [на Марс лендер] е релативно едноставен, бидејќи е лесна за складирање и не е корозивна”, вели тој. “Други посложени материјали не можат да бидат складирани толку лесно. Исто така, обработката на соединенијата извлечени од вода е многу полесна за разлика од други методи.”
Ноел ја нарекува SCWE “извонредна техника” бидејќи својствата на водата се менуваат со зголемувањето на температурата, така што научниците можат да се фокусираат на одредени соединенија при тестирање на почвите. “Аминокиселините веќе долго време се приоритет на заедницата на астробиолози”, вели тој. “Ние сакаме да преминеме на проучување и на други соединенија како долги низи на масни киселини, па дури и некои од полицикличните ароматични јаглеводороди (PAHs – големи молекули направени од водородни и јаглеродни атоми), кои обично не се растворливи во вода, но при високите температури на SCWE, тие стануваат растворливи “. Ова значи дека ако SCWE е дел од лабораторија по влажна хемија на идната мисија, еден растворувач за екстракција ќе работи со широк опсег на различни видови соединенија.
Тестирање на почвите со SCWE има и трета предност: при повисоки температури процесот помага да се разложат полипептидите (кратки низи на амино киселини поврзани заедно) во поединечни амино киселини. Ова им овозможува на истражувачите да одредат од каде доаѓаат амино киселините, што пак им дава докази и за постоењето на живот, како и за градбените материјали за создавање на живот. Поразвиена хемија често индицира на постоење на живот, вели Ноел: “Кога сложени молекули лесно се наоѓаат, тогаш научниците можат да почнат да одредуваат кој е најверојатниот виновник: минатиот живот, сегашниот живот, или некој абиотски процес на Марс “. Тогаш научниците ќе можат да почнат да ги поставуваат следните прашања за животот на Марс: Дали полипептидите се слични на оние што се наоѓаат на Земјата? Ако е така, во каков вид на организми се наоѓаат?
Сепак, перхлорат во марсовскиот реголит не е толку лоша вест. Иако се попречил на патот на научниците при потрагата на живот на Марс, неговото присуство е всушност добар знак за можната населивост на Марс. Да, перхлоратот е запалив, но како средство против смрзнување, тој го олеснува создавањето на течна вода на Марс, што инаку би било невозможно при атмосферскиот притисок на планетата, што е околу 0,6 проценти од Земјиниот. Исто така, при расчленуњето на перхлоратот се ослободува кислород, што значи дека на планетата има извор на гасот што ни е потребен при дишење.
Што се однесува до живот на Марс, сепак има премалку докази за неговото постоење на површината, без разлика какви техники се употребени за негово барање.
“Во овој момент, сите докази укажуваат дека површината на Марс е лоша за живот – но можеби можеме да го најдеме [животот] под земја”, вели Кувавес. “Можеби има некои хемотропни бактерии кои користат перхлорат како извор на енергија – можеби има и цел еден екосистем кој дури има течна вода на располагање”.
За да пронајдеме живот на Марс, Каунавес вели: “Ќе треба да копаме.”
Превод: Бојана Стефановска
Извор: Phys
