Астрономія
Хімія
Астрономія
Хімія

Лабораторні тести підтвердили можливість існування органічних солей на Марсі

Дослідники застосували техніку, яку використовує ровер «К'юріосіті», щоб проаналізувати чисті органічні солі, включені у діоксид кремнію та у суміші з перхлоратами. При нагріванні зразків вони отримали такі самі профілі виділенного вуглекислого газу, що і спостерігав марсохід. Це опосередковано вказує на існування органічних солей у сучасних еолових відкладеннях та осадових порід Марса, що зазнали впливу низьких температур. Стаття про це доступна у журналі Journal of Geophysical Research.

«К'юріосіті». NASA, JPL-Caltech, MSSS

«К'юріосіті». NASA, JPL-Caltech, MSSS

Де на Марсі слід шукати органічні речовини?

Органічна речовина, що збереглася в марсіанських породах, була б безцінним ресурсом для вивчення вуглецевого циклу планети, її придатності для життя та потенційного існування живих організмів сьогодні. Однак органічні речовини чутливі до впливу іонізуючого випромінюванням та окислення. Лабораторні та польові дослідження на Землі показують, що багато органічних сполук за таких умов розкладаються на органічні солі. Ці процеси могли суттєво вплинути і на органічні сполуки Марса протягом мільярдів років. Якщо органічні солі широко розповсюджені на марсіанській поверхні, їхній склад та розподіл можуть вказати на менш змінені органічні речовини у глибоких відкладеннях.

Що аналізували вчені?

Прилади, які застосовують, щоб виявити та охарактеризувати органічну речовину на Марсі, використовують піроліз, тобто розкладання сполук під час нагрівання, у поєднанні з мас-спектрометрією. Набір інструментів Sample Analysis at Mars (SAM) на борту марсохода «К'юріосіті», що досліджує кратер Гейл, виявив хлоровані вуглеводні та інші хімічно різноманітні молекули в продуктах піролізу багатьох зразків, включаючи ті з них, що виділяються при високих температурах (більше 500 градусів за Цельсієм). Це свідчить про наявність тугоплавких органічних речовин. Хоча їхні джерела ще не визначені, такі спостереження свідчать про збереження органічної речовини протягом мільярдів років у марсіанських відкладеннях. У новій роботі дослідники вирішили перевірити, як оксалати та ацетати заліза, кальцію та магнію розкладаються під час піролізу, подібного тому, який проводить інструмент SAM, щоб оцінити, чи дійсно вони присутні у включеннях кратера Гейл. Під час піролізу оксалати виділяють вуглекислий газ і монооксид вуглецю, тоді як ацетати виділяють суміш вуглекислого газу, ацетону та оцтової кислоти. Науковці провели піроліз таких солей та перевірити, чи збігається кількість отриманих при цьому вуглекислого газу і монооксиду вуглецю із даними, отриманими інструментом SAM.

Про що вони дізналися?

Лабораторні дослідження піролізу органічних солей у чистому вигляді, включених у діоксид кремнію, а також у сумішах з солями перхлорату дали таку саму кількість вуглекислого газу, яка була виявлена інструментом SAM під час піролізу зразків на Марсі. Дослідники встановили, що лабораторні дані та дані SAM найкраще узгоджуються для марсіанських матеріалів, що містять оксихлориди, із сучасних еолових відкладень та осадових порід, що зазнали зміни під дією низької температури. Крім того, дослідники виявили, що органічні солі можуть бути виявлені за допомогою інструменту «К'юріосіті» CheMin.