Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASA finder gammelt organisk materiale, mystisk metan på Mars

Dette lavvinklede selvportræt af NASAs Curiosity Mars-rover viser køretøjet på stedet, hvorfra det nåede ned for at bore ned i et klippemål kaldet "Buckskin" på nedre Mount Sharp. Kredit:NASA/JPL-Caltech/MSSS

NASAs Curiosity rover har fundet nye beviser bevaret i klipper på Mars, der tyder på, at planeten kunne have støttet ældgammelt liv, samt nye beviser i Mars -atmosfæren, der vedrører søgen efter det aktuelle liv på den røde planet. Selvom det ikke nødvendigvis er bevis på selve livet, disse fund er et godt tegn på fremtidige missioner, der udforsker planetens overflade og undergrund.

De nye fund-"hårde" organiske molekyler i tre milliarder år gamle sedimentære sten nær overfladen, samt sæsonbetonede variationer i metanindholdet i atmosfæren - optræder i udgaven af ​​tidsskriftet 8. juni Videnskab .

Organiske molekyler indeholder kulstof og brint, og kan også omfatte ilt, nitrogen og andre elementer. Selvom det ofte er forbundet med livet, organiske molekyler kan også skabes ved ikke-biologiske processer og er ikke nødvendigvis indikatorer for liv.

"Med disse nye fund, Mars fortæller os at holde kursen og fortsætte med at søge efter beviser på liv, "sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for Science Mission Directorate på NASAs hovedkvarter, i Washington. "Jeg er overbevist om, at vores igangværende og planlagte missioner vil låse op for endnu mere betagende opdagelser på den røde planet."

"Nysgerrighed har ikke bestemt kilden til de organiske molekyler, "sagde Jen Eigenbrode fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, der er hovedforfatter til et af de to nye videnskabelige artikler. "Uanset om det har en rekord over det gamle liv, var mad for livet, eller har eksisteret i mangel af liv, organisk materiale i Mars -materialer har kemiske spor til planetariske forhold og processer. "

Denne illustration viser, hvordan metan fra undergrunden kan finde vej til overfladen, hvor dens optagelse og frigivelse kan producere en stor sæsonvariation i atmosfærerne observeret af Curiosity. Potentielle metankilder omfatter methanogenese, UV -nedbrydning af organiske stoffer, eller vand-sten kemi; og dets tab omfatter atmosfærisk fotokemi og overfladeaktioner. Årstider refererer til den nordlige halvkugle. De plottede data er fra Curiositys TLSSAMinstrument, og den buede linje gennem dataene er at hjælpe øjet. Dette materiale vedrører et papir, der dukkede op i datoen, udgave af Videnskab , udgivet af AAAS. Papiret, af C.R. Webster ved NASA Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, CA, og kollegerne fik titlen, "Baggrundsniveauer af metan i Mars 'atmosfære viser stærke sæsonmæssige variationer." Kredit:NASA/JPL-Caltech

Selvom Mars overflade er ugæstfri i dag, der er klare beviser for, at i en fjern fortid, Mars -klimaet tillod flydende vand - en vigtig ingrediens for livet, som vi kender det - at samle sig ved overfladen. Data fra Curiosity afslører, at for milliarder af år siden en vandsø inde i Gale Crater indeholdt alle de ingredienser, der er nødvendige for livet, herunder kemiske byggesten og energikilder.

"Marsoverfladen udsættes for stråling fra rummet. Både stråling og hårde kemikalier nedbryder organisk stof, "sagde Eigenbrode." At finde gamle organiske molekyler i de øverste fem centimeter sten, der blev afsat, da Mars muligvis var beboelig, lover godt for os at lære historien om organiske molekyler på Mars med fremtidige missioner, der vil bore dybere. "

Sæsonbestemte metanudgivelser

I det andet papir, forskere beskriver opdagelsen af ​​sæsonmæssige variationer i metan i Mars -atmosfæren i løbet af næsten tre Mars -år, hvilket er næsten seks jordår. Denne variation blev opdaget af Curiosity's Sample Analysis at Mars (SAM) instrumentpakke.

Nysgerrighed har opdaget gamle organiske molekyler i Gale Crater ved hjælp af sit SAM -instrument. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center

Vand-sten-kemi kan have genereret metanen, men forskere kan ikke udelukke muligheden for biologisk oprindelse. Metan var tidligere blevet påvist i Mars 'atmosfære i store, uforudsigelige fjer. Dette nye resultat viser, at lave niveauer af metan i Gale Crater gentagne gange topper i varme, sommermånederne og falder om vinteren hvert år.

"Det er første gang, vi har set noget, der kan gentages i metanhistorien, så det giver os et håndtag i at forstå det, "sagde Chris Webster fra NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Californien, hovedforfatter til det andet papir. "Dette er alt muligt på grund af Nysgerrighedens levetid. Den lange varighed har givet os mulighed for at se mønstrene i denne sæsonbetonede 'vejrtrækning'."

Find organiske molekyler

For at identificere organisk materiale i Mars -jorden, Nysgerrighed boret ned i sedimentære klipper kendt som muddersten fra fire områder i Gale Crater. Denne muddersten dannede gradvist for milliarder af år siden af ​​silt, der ophobede sig i bunden af ​​den gamle sø. Stenprøverne blev analyseret af SAM, som bruger en ovn til at opvarme prøverne (over 900 grader Fahrenheit, 500 grader Celsius) for at frigive organiske molekyler fra den pulveriserede sten.

De små kulbrinter opdaget på Mars menes at være en del af større makromolekyler. Kredit:NASA

SAM målte små organiske molekyler, der kom ud af mudderstenprøven - fragmenter af større organiske molekyler, der ikke fordamper let. Nogle af disse fragmenter indeholder svovl, som kunne have hjulpet med at bevare dem på samme måde som svovl bruges til at gøre bildæk mere holdbare, ifølge Eigenbrode.

Resultaterne angiver også koncentrationer af organisk kulstof i størrelsesordenen 10 dele pr. Million eller mere. Dette er tæt på mængden observeret i Mars -meteoritter og omkring 100 gange større end tidligere påvisninger af organisk kulstof på Mars 'overflade. Nogle af de identificerede molekyler omfatter thiophener, benzen, toluen, og små kulstofkæder, såsom propan eller buten.

I 2013, SAM opdagede nogle organiske molekyler indeholdende klor i sten på det dybeste sted i krateret. Denne nye opdagelse bygger på opgørelsen af ​​molekyler opdaget i de gamle søsedimenter på Mars og hjælper med at forklare, hvorfor de blev bevaret.

At finde metan i atmosfæren og gammelt kulstof, der er bevaret på overfladen, giver forskerne tillid til, at NASAs Mars 2020 -rover og ESA's (European Space Agency's) ExoMars -rover finder endnu flere organiske stoffer, både på overfladen og i den lave overflade.

Indtagelsesventiler på siden af ​​Curiosity giver SAM mulighed for at indtage luft fra Mars til analyse. Kredit:NASA

Disse resultater informerer også forskernes beslutninger, når de arbejder på at finde svar på spørgsmål om muligheden for liv på Mars.

"Er der tegn på liv på Mars?" sagde Michael Meyer, hovedforsker for NASAs Mars Exploration Program, på NASAs hovedkvarter. "Vi ved det ikke, men disse resultater fortæller os, at vi er på rette vej. "

Dette arbejde blev finansieret af NASAs Mars Exploration Program for agenturets Science Mission Directorate (SMD) i Washington. Goddard leverede SAM -instrumentet. JPL byggede roveren og administrerer projektet for SMD.


Varme artikler