Το ρόβερ Curiosity της NASA εντόπισε ένα ευρύ φάσμα οργανικών μορίων στον Άρη, συμπεριλαμβανομένων χημικών ενώσεων που θεωρούνται θεμελιώδη δομικά στοιχεία για την προέλευση της ζωής στη Γη. Η ανακάλυψη αυτή αποτελεί ορόσημο, καθώς είναι η πρώτη φορά που πραγματοποιείται ένα νέο είδος χημικού πειράματος σε άλλον πλανήτη.

Το ρομποτικό όχημα, που εξερευνά τον κρατήρα Gale και το Όρος Sharp από τις 6 Αυγούστου 2012, δραστηριοποιείται σήμερα στην περιοχή Glen Torridon. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η περιοχή αυτή θα μπορούσε να είχε φιλοξενήσει συνθήκες ευνοϊκές για την ύπαρξη αρχαίας ζωής, εφόσον υπήρξε ποτέ. Εκεί, το Curiosity χρησιμοποίησε το σύστημα Sample Analysis at Mars (SAM), σχεδιασμένο για την ανίχνευση ενώσεων του άνθρακα που σχετίζονται με τη ζωή και τη μελέτη των μηχανισμών δημιουργίας και καταστροφής τους στο περιβάλλον του Άρη.

Το όργανο SAM χρησιμοποίησε τη χημική ουσία tetramethylammonium hydroxide (TMAH) για να εντοπίσει οργανικά μόρια σε ψαμμίτες πλούσιους σε άργιλο. Οι νέες ενώσεις περιλαμβάνουν μόρια που περιέχουν άζωτο και θείο, παρόμοια με εκείνα που συνέβαλαν στη δημιουργία ζωής στη Γη. Ωστόσο, το πείραμα δεν μπορεί να προσδιορίσει αν οι ενώσεις αυτές προέρχονται από αρχαία ζωή ή από γεωλογικές διεργασίες χωρίς βιολογική προέλευση.

Η μελέτη του πρώτου πειράματος SAM TMAH καθοδηγήθηκε από την Amy Williams, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Τμήμα Γεωλογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Φλόριντα. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Communications. «Αυτό το πείραμα και τα αποτελέσματά του ήταν έργο αγάπης και επιστήμης», δήλωσε η Williams, επισημαίνοντας ότι ήταν η πρώτη φορά που το TMAH χρησιμοποιήθηκε σε άλλον κόσμο.

Αργιλικοί ψαμμίτες και αρχαία ιζήματα

Το Curiosity εντόπισε περισσότερα από 20 οργανικά μόρια σε αργιλικούς ψαμμίτες ηλικίας περίπου 3,5 δισεκατομμυρίων ετών στην περιοχή Knockfarrill Hill του Glen Torridon. Η ποικιλία των μορίων υποδεικνύει ότι στον Άρη διατηρήθηκε χημική πολυμορφία παρά τη μακροχρόνια έκθεση σε ακτινοβολία και γεωλογικές διεργασίες.

Η ερευνητική ομάδα προτείνει ότι τα ευρήματα αποτελούν προϊόντα διάσπασης αρχαίων μακρομοριακών οργανικών υλικών. Σύμφωνα με τη Williams, οι ανακαλύψεις επιβεβαιώθηκαν με τη χρήση εφεδρικού εξοπλισμού του SAM, γεγονός που ενισχύει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων.

Γηγενή οργανικά μόρια του Άρη

Η νέα μελέτη αναφέρει ότι η ανάλυση οργανικής ύλης στον Άρη αποτελεί βασικό πυλώνα της σύγχρονης ρομποτικής εξερεύνησης, καθώς οι διαστημικές αποστολές αναζητούν ενδείξεις για την κατοικησιμότητα και την ύπαρξη ζωής στον πλανήτη.

Μέσα σε μία δεκαετία, οι επιστήμονες έχουν προχωρήσει από την απλή αναζήτηση οργανικών μορίων στην ταυτοποίηση γηγενών οργανικών ενώσεων του Άρη. Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι πλέον είναι σε θέση να εξετάσουν αν οι ενώσεις αυτές έχουν εξωγενή ή ενδογενή προέλευση — είτε δηλαδή προέρχονται από μετεωρίτες και κομήτες είτε δημιουργήθηκαν στον ίδιο τον Άρη.

Η επιβεβαίωση ύπαρξης μακρομοριακής οργανικής ύλης, όπως αναφέρει η μελέτη, «ενισχύει τη δυνατότητα οι μελλοντικές αποστολές να εντοπίσουν αρχαία βιοϋπογραφές, εφόσον υπάρχουν».

Ανακαλύψεις σε διαφορετικές περιοχές του Άρη

Τα ευρήματα του Curiosity συνδέονται με παρατηρήσεις του ρόβερ Perseverance της NASA. Η Williams εξήγησε ότι το TMAH του Curiosity εντόπισε αρωματικές οργανικές ενώσεις που προέρχονται από πολύπλοκο μακρομοριακό άνθρακα, ενώ το Perseverance εντόπισε παρόμοιες ενώσεις με διαφορετικά όργανα.

«Διαθέτουμε πλέον αποδείξεις για ποικιλία οργανικών υλικών σε διαφορετικές τοποθεσίες του Άρη, γεγονός που δείχνει ότι ο οργανικός άνθρακας διατηρείται περισσότερο απ’ όσο αναμέναμε», σημείωσε η Williams.

Προοπτικές για μελλοντικές αποστολές

Τα αποτελέσματα του πειράματος TMAH θεωρούνται πολύτιμα για τον σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών ανίχνευσης ζωής, είτε ρομποτικών είτε επανδρωμένων. Σύμφωνα με τη Williams, το πείραμα αποτελεί «προπομπό για τις επόμενες διαπλανητικές αποστολές».

Παραλλαγές του ίδιου πειράματος θα χρησιμοποιηθούν στο όργανο Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) του ρόβερ Rosalind Franklin της ESA, που προορίζεται για την πεδιάδα Oxia Planum, αλλά και στο Dragonfly Mass Spectrometer (DraMS) του ιπτάμενου ρομπότ Dragonfly, το οποίο θα εξερευνήσει τον δορυφόρο Titan του Κρόνου.

Η Williams υπογράμμισε ότι τα νέα δεδομένα μπορούν να συμβάλουν στον σχεδιασμό αυτών των αποστολών. «Η διατήρηση μακρομοριακού άνθρακα για τόσο μεγάλα χρονικά διαστήματα δείχνει ότι μόρια που ενδέχεται να έχουν βιολογική προέλευση μπορούν να επιβιώσουν κοντά στην επιφάνεια του Άρη», ανέφερε χαρακτηριστικά.

Καταλήγοντας, η Williams σημείωσε ότι τα επόμενα επιστημονικά όργανα «θα επικεντρωθούν στην εξαγωγή περισσότερων οργανικών ενώσεων, ώστε να αποκαλυφθεί η ταυτότητά τους και ενδεχομένως η προέλευσή τους — γεωλογική, μετεωριτική ή βιολογική».