Японские исследователи подтвердили внеземное происхождение органических соединений, обнаруженных в метеорите, который был найден в Антарктиде три десятилетия назад.
На протяжении нескольких десятилетий ученые стремились выяснить, присутствуют ли органические соединения на Марсе и, если присутствуют, каким образом они там образовались. Хотя недавние исследования предоставили весомые доказательства наличия органических веществ на этой планете, исследователи до сих пор обладают ограниченными знаниями о возрасте и происхождении этих молекул, а также об их потенциальной биохимической активности.
Японские ученые выявили наличие органических соединений, содержащих азот, в карбонатных минералах марсианского метеорита. Результаты исследования представлены в научной статье опубликована в издании Nature Communications. Обнаруженные молекулы сохранились на Красной планете со времен ноахского периода – ранней стадии геологического развития Марса, что позволяет предположить их возраст около четырех миллиардов лет. Учитывая, что карбонатные минералы, как правило, образуются в результате осаждения из грунтовых вод, это открытие свидетельствует о том, что когда-то соседняя планета обладала большим количеством влаги и органических веществ, а значит — вполне пригодна для развития жизни.
Марсианские метеориты представляют собой фрагменты горных пород, которые были выброшены в космическое пространство в результате столкновений с небесными телами на поверхности Марса и впоследствии достигли Земли. Значительный интерес для научного сообщества представляет марсианский метеорит ALH84001, обнаруженный в 1984 году в Антарктиде. Японские ученые проводили его исследование.
ALH84001 характеризуется наличием значительных по размеру включений карбонатных минералов, содержащих органические соединения, что обуславливает его востребованность в научных исследованиях. Тем не менее, все предшествующие попытки изучения органических веществ, присутствующих в метеорите, не принесли желаемых результатов: из-за вероятного загрязнения антарктическим льдом было затруднительно определить, какие именно молекулы имеют марсианское происхождение.
В рамках нового исследования были использованы специализированные методы обработки образцов, благодаря которым удалось решить проблему загрязнения. Так, например, ученые отделяли на серебряной ленте от основного метеорита микроскопические зерна, размер которых не превышает диаметра человеческого волоса. После этого с помощью высокоточного ионно-лучевого прибора с этих зерен удаляли посторонние примеси. Для выявления органического азота применялась методика рентгеновской спектроскопии поглощения на передней кромке (µ-XANES), позволяющая обнаруживать азот в небольших концентрациях и исключительно в составе органических соединений.
Благодаря проведенным исследованиям образцов ученые смогли утверждать, согласно полученным данным, существует высокая вероятность того, что эти молекулы прибыли на Землю из Марса. Кроме того, ученые определили, что содержание азота в форме нитрата – мощного окислителя, характерного для современной Красной планеты – среди обнаруженных молекул незначительно. Это позволяет предположить, что атмосфера раннего Марса была менее окисляющей, чем современная.
Ученые, подводя итоги исследования, столкнулись с рядом нерешенных вопросов. Центральным из них остается вопрос о происхождении органических соединений на соседней планете. Согласно наиболее вероятной версии, на ранних этапах формирования Солнечной системы Марс, вероятно, был обогащен органическим веществом, поступившим, например, из метеоритов, комет и пылевых частиц, богатых углеродом. Часть этих веществ, возможно, растворилась в рассоле и оказалась внутри карбонатов, — так предполагает один из авторов исследования, Ацуко Кобаяши. Тем не менее, существует и вероятность того, что органические соединения образовались уже на Марсе в результате химических превращений.