Марсохід NASA Curiosity, використавши унікальну хімічну методику, знайшов найбільшу колекцію органічних молекул, коли-небудь виявлених на Червоній планеті. Серед 21 сполуки, що містять вуглець, сім були виявлені на Марсі вперше, включаючи азотисті гетероцикли — попередники РНК та ДНК.
Вчені не можуть сказати напевно, чи були ці органічні молекули створені біологічними чи геологічними процесами — можливі обидва шляхи. Однак саме відкриття підтверджує, що давній Марс мав правильну хімію для підтримки життя. Крім того, ці молекули приєднуються до зростаючого списку сполук, які зберігаються в породах навіть після мільярдів років впливу радіації, що з часом могло б їх зруйнувати.
Експеримент, якого ніколи не робили на іншій планеті
Зразок породи, названий «Мері Еннінг 3» на честь англійської колекціонерки скам'янілостей і палеонтологині, був зібраний на частині гори Шарп, яка мільярди років тому була вкрита озерами та струмками. Цей оазис неодноразово піднімався й висихав у давньому минулому планети, зрештою збагативши територію глинистими мінералами, які особливо добре зберігають органічні сполуки.
Експеримент провели у 2020 році за допомогою мініатюрної лабораторії Sample Analysis at Mars (SAM), розташованої всередині Curiosity. Бур на кінці роботизованої «руки» подрібнив ретельно відібраний зразок породи на порошок, а потім поступово помістив його в SAM. Там високотемпературна піч нагріла матеріал, виділивши гази, які лабораторні прилади проаналізували для визначення складу породи.
Крім того, SAM виконав так звану «вологу хімію» — опустив зразок у невеликий стакан із розчинником ТМАГ (тетраметиламонію гідроксид). Цей потужний розчин здатний розщеплювати більші молекули, які інакше було б важко виявити та ідентифікувати. У прилада було лише два таких стакани з ТМАГ, і зразок «Мері Еннінг 3» став першим, який піддали цій процедурі.
«Цей експеримент ще жодного разу не ставили на іншій планеті, — розповіла Емі Вільямс, астробіологиня, що працює з Curiosity. — І ми мали лише дві спроби, щоб усе вийшло правильно».
Від бензотіофену до попередників ДНК
Експеримент дозволив виявити понад 20 органічних молекул. Зокрема, бензотіофен — молекула, що містить вуглець і сірку, яку також знаходять у багатьох метеоритах. Деякі вчені вважають, що саме ці метеорити разом з органічними молекулами заклали пребіотичну хімію ранньої Сонячної системи. Також виявили азотисті гетероцикли — кільця атомів вуглецю, що включають азот. Такий тип молекулярної структури вважається попередником РНК і ДНК — двох нуклеїнових кислот, ключових для генетичної інформації.
«Азотисті гетероцикли ніколи раніше не були виявлені на поверхні Марса і не підтверджувалися в марсіанських метеоритах, — пояснила Вільямс. — Це виявлення дуже глибоке, тому що ці структури можуть бути хімічними попередниками більш складних азотовмісних молекул».
Крім того, відкриття доповнює минулорічну знахідку найбільших органічних молекул, коли-небудь виявлених на Марсі: довголанцюгових вуглеводнів, включаючи декан, ундекан і додекан.
Перевірка на Землі та підтвердження
Щоб перевірити реакції ТМАГ з позаземними матеріалами, автори статті також випробували цей метод на Землі за допомогою шматка метеорита Мерчісон — одного з найбільш вивчених метеоритів усіх часів. Мерчісону понад 4 мільярди років, він містить органічні молекули, які були поширені по всій ранній Сонячній системі.
Зразок Мерчісона, підданий впливу ТМАГ, розщепив набагато більші молекули на деякі з тих, що були в «Мері Еннінг 3», включаючи бензотіофен. Цей результат підтверджує, що марсіанські молекули, знайдені в зразку, могли бути утворені в результаті розщеплення ще більш складних сполук, важливих для життя.
Значення для майбутніх місій
Успіх Curiosity відкриває шлях для наступних поколінь марсоходів. Mars Organic Molecular Analyzer — версія SAM наступного покоління — буде встановлена на марсоході ESA Rosalind Franklin (запуск заплановано на кінець 2028 року). Крім того, подібний прилад — мас-спектрометр Dragonfly — досліджуватиме супутник Сатурна Титан на гвинтокрилі NASA Dragonfly.
«Це було справжнє досягнення — вперше провести таку хімію на Марсі, — сказав Чарльз Малеспін, головний дослідник приладу в NASA Goddard. — Але тепер, коли ми трохи набралися досвіду, ми готові проводити подібні експерименти в майбутніх місіях».
Що це означає для пошуку життя?
Автори дослідження, опублікованого в журналі Nature Communications, наголошують на важливості відкриття. «Постійне вивчення органіки на Марсі — це наріжний камінь сучасної роботизованої експлорації».
Втім, отриманих даних недостатньо, щоб стверджувати: на Марсі колись існувало життя — навіть мікробне. Щоб зробити таке «екстраординарне твердження», треба доправити зразки марсіанських порід на Землю для детальнішого аналізу. Марсохід NASA Perseverance уже зібрав колекцію таких зразків у межах програми Mars Sample Return. Однак у січні 2026 року Конгрес США проголосував за припинення фінансування цієї місії.
Тим часом Curiosity продовжує роботу. Нещодавно він використав свою другу й останню чашу ТМАГ, досліджуючи павутиноподібні коробчасті гребені, утворені давніми ґрунтовими водами. Команда місії аналізуватиме ці результати для майбутньої рецензованої статті.
