Органические материалы марсианского метеорита не биологического происхождения

Органические молекулы, обнаруженные в метеорите, упавшем на Землю с Марса, были синтезированы во время взаимодействия между водой и горными породами, произошего на Красной планете около 4 миллиардов лет назад.

Метеорит Allan Hills (ALH) 84001 был обнаружен в Антарктике в 1984 году и считается одним из старейших, достигших Земли с Марса.

«Анализ происхождения минералов, содержащихся в метеорите, может послужить окном, раскрывающим как геохимические процессы, происходившие в начале истории Земли, так и потенциал Марса для жизни», — пояснил Эндрю Стил из Карнеги, который провел обширные исследования органического материала в марсианских метеоритах и ??является членом научных групп марсоходов Perseverance и Curiosity.

Органические молекулы содержат углерод и водород, а иногда включают кислород, азот, серу и другие элементы. Органические соединения обычно связаны с жизнью, хотя могут быть созданы и небиологическими процессами, которые называются абиотической органической химией.

В течение многих лет ученые обсуждали историю происхождения органического углерода, обнаруженного в метеорите Allan Hills 84001, с возможными вариантами, включая различные абиотические процессы, связанные с вулканической активностью, ударными событиями на Марсе или гидрологическим воздействием, а также остатки древних форм жизни на Марсе или загрязнение от аварийной посадки на Землю.

Ученые под руководством Стила использовали различные сложные методы подготовки и анализа образцов, включая совместную наномасштабную визуализацию, изотопный анализ и спектроскопию, чтобы выявить происхождение органических молекул в метеорите Allan Hills 84001.

Они обнаружили доказательства взаимодействия воды и горных пород, как происходящие на Земле. Образцы показывают, что марсианские породы испытали два важных геохимических процесса. Один из них, серпентинизация, возникает, когда магматические породы, богатые железом или магнием, химически взаимодействуют с циркулирующей водой, изменяя их минералогию и в процессе выделяя водород. Другой, карбонизация, включает взаимодействие горных пород со слабокислой водой, содержащей растворенный углекислый газ, и приводит к образованию карбонатных минералов.

Неясно, были ли эти процессы вызваны окружающими водными условиями одновременно или последовательно, но данные указывают на отсутствие взаимодействия между водой и горными породами в течение длительного периода времени. Очевидно, что в результате реакции восстановления диоксида углерода образовался органический материал.

Эти минералогические особенности редко встречаются в марсианских метеоритах, и, хотя карбонизация и серпентинизация были показаны при орбитальных исследованиях Марса, а карбонизация была обнаружена в других, менее древних марсианских метеоритах, это первый случай, когда эти процессы происходят в образцах с древнего Марса. Органические молекулы были обнаружены Стилом в других марсианских метеоритах и ??в его работе с командой анализа образцов на Марсе (SAM) на марсоходе Curiosity, что указывает на то, что абиотический синтез органических молекул был частью марсианской геохимии на протяжении большей части истории планеты.

«Такого рода небиологические геологические реакции ответственны за пул органических углеродных соединений, из которых могла развиться жизнь, и представляют собой фоновый сигнал, который необходимо учитывать при поиске свидетельств прошлой жизни на Марсе», — заключил Стил. «Более того, если эти реакции происходили на древнем Марсе, они должны были происходить и на древней Земле, и могли бы объяснить результаты, полученные на спутнике Сатурна Энцеладе. Все, что требуется для этого типа органического синтеза, — чтобы раствор, содержащий растворенный углекислый газ, просачивался через магматические породы. Поиски жизни на Марсе — это не просто попытка ответить на вопрос: «Одиноки ли мы?» Это также относится к окружающей среде ранней Земли и отвечает на вопрос «откуда мы пришли?»