Марсоход «Персеверанс» зарегистрировал необычайно высокое содержание никеля в породах высохшего марсианского русла. Обнаруженная концентрация металла оказалась связана с местами скопления органических соединений и сульфидов железа. Химическая среда данного региона, вероятно, воссоздает минеральный состав океанов ранней Земли.
Изучение осадочных пород является основой поиска признаков внеземной жизни. Астробиологи исследуют химические элементы, которые, предположительно, необходимы для поддержания метаболизма микроорганизмов. На Земле возникновение живых организмов было связано с наличием свободных тяжелых металлов.
Никель создавал физиологическую базу для древних бактерий, не нуждавшихся в кислороде. Этот элемент был необходим им для фиксации углекислого газа и расщепления органических веществ в отсутствие кислорода. Он выполнял роль ключевого структурного компонента жизненно важных ферментов. Заметное снижение концентрации никеля, растворенного в океанах, когда-то привело к атмосферной катастрофе и массовому вымиранию живых организмов.
Во время формирования планет тяжелые элементы перемещаются в горячее ядро. Если на поверхности присутствует значительное количество никеля, то его доставка туда потребовала применения особых процессов. Недавнее исследование проанализировало имеющиеся данные, чтобы определить, насколько среда Марса содержит тяжелые металлы, необходимые для возникновения жизни. Результаты опубликовали в журнале Nature Communications.
Исследователи провели анализ характеристик древней долины реки Неретва. Эта геологическая структура служила руслом для потоков воды, направлявшихся в кратер Езеро. Марсоход «Персеверанс» исследовал слоистые каменные выходы осадочных пород. Для проведения анализов была использована лазерная спектрометрическая установка и рентгеновский аппарат, расположенные на роботизированном манипуляторе.
С помощью лазера на поверхность горных пород воздействовали, испаряя микроскопические частицы диаметром от 100 до 450 микрометров. Спектральный анализ плазменного излучения осуществлялся оптикой для определения элементного состава породы. Одновременно рентгеновский аппарат создавал пространственные карты, отображающие химическое распределение. В ходе исследования было проанализировано 126 различных образцов горных пород.
Анализ, проведенный методом спектрометрии, показал наличие металла в тридцати двух точках. Прибор зафиксировал концентрацию элемента, превышающую 0,12%. В одном из образцов максимальное содержание достигло 1,1%. Этот показатель оказался выше всех ранее проведенных геологических исследований содержания тяжелых металлов на поверхности Марса.
Анализ рентгеновских снимков показал, что никель преимущественно скопился в небольших темных областях сульфида железа и светлых включениях сульфата магния. Белые магниевые прожилки пронизывают значительную часть окаменевшей глины. В непосредственной близости чувствительные приборы зафиксировали наличие органических соединений, содержащих углерод.
Особенности структуры местных минералов свидетельствуют о медленном формировании осадочных пород в условиях низких температур на поверхности. Исследователи не признали теорию термохимического развития породы, поскольку в камне не обнаружено следов внешнего давления, а также исключили вулканическое происхождение металла.
Геологи предполагают, что аномалия могла образоваться вследствие вымывания металлов из близлежащих горных пород. В качестве альтернативного объяснения рассматривается доставка космического железа крупным метеоритом. Богатый металлами астероид мог упасть в марсианский водоём, что привело бы к формированию уникальных кристаллических структур на его дне.
Состав минералов, обнаруженных в высохшем марсианском водоеме, предположительно был благоприятен для поддержания земных анаэробных бактерий. Горные породы долины образовались около четырех миллиардов лет назад, в период, совпадающий с формированием земной биосферы. Металлы, содержащиеся в воде, потенциально могли быть использованы архаичными марсианскими организмами.
Особенности химической среды предоставили ученым основания для дальнейшего поиска геологических признаков, оставленных микроорганизмами. Восстановление полной картины развития долины планируется после доставки образцов грунта, полученных путем бурения, в лаборатории на Земле. Изотопный анализ серы позволит установить границу между неорганическими процессами и проявлениями древнего обмена веществ.