Πριν από 10 χρόνια, ένα ρομποτικό ρόβερ στον Άρη έδωσε απάντηση σε μια μεγάλη ερώτηση. Είναι πλέον σαφές πως ο κόκκινος πλανήτης ήταν ζωντανός, καθώς έχει οργανικό υλικό θαμμένο στο ίζημα των αχαίων βυθών του Άρη.
Από τότε συνεχίζουμε να ερευνούμε και βρίσκουμε συνεχώς οργανικά μόρια στον Άρη, κατανεμημένα με τρόπο που υποδηλώνει πω η χειμεία του άνθρακα είναι ευρέως διαδεδομένη στην Κόκκινο Πλανήτη.
Αυτό βέβαια δε σημαίνει πως έχουμε βρει σημάδια εξωγήινης ζωής, καθώς απέχουμε αρκετά από αυτό. Υπάρχουν άλλωστε πολλές μη βιολογικές διεργασίες που παράγουν οργανικά μόρια. Όμως η προέλευση του οργανικού υλικού έχει δημιουργήσει ένα μυστήριο.
Τώρα, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον πλανητικό επιστήμονα Yuichiro Ueno του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Τόκιο έχει αποκαλύψει στοιχεία για την προέλευσή του στην ατμόσφαιρα, όπου το διοξείδιο του άνθρακα που λούζονταν από υπεριώδες φως του ήλιου αντέδρασε για να σχηματίσει μια ομίχλη από μόρια άνθρακα που στη συνέχεια έπεφτε στην επιφάνεια του πλανήτη σαν βροχή.
Αν και αυτό δεν είανι τόσο συναρπαστικό εκ πρώτης, αυτή η ανακάλυψη μπορεί να μας βοηθήσει να καταλάνουμε πως τα συστατικά της ζωής κατέληξαν στον δικό μας πλανήτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
«Τέτοια πολύπλοκα μόρια με βάση τον άνθρακα είναι η προϋπόθεση της ζωής, τα δομικά στοιχεία της ζωής, θα έλεγε κανείς», λέει ο χημικός Μάθιου Τζόνσον από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.
“Λοιπόν, αυτό μοιάζει λίγο με την παλιά συζήτηση σχετικά με το ποιο ήταν πρώτο, το κοτόπουλο ή το αυγό. Δείχνουμε ότι το οργανικό υλικό που βρέθηκε στον Άρη έχει σχηματιστεί μέσω ατμοσφαιρικών φωτοχημικών αντιδράσεων – χωρίς ζωή δηλαδή. Αυτό είναι το “αυγό” , προαπαιτούμενο της ζωής. Μένει ακόμα να φανεί αν αυτό το οργανικό υλικό είχε ως αποτέλεσμα τη ζωή στον κόκκινο πλανήτη».
Εδώ και καιρό η επιστημονική κοινώτητα αρχίζει να στρέφεται προς την ιδέα πως η φωτόλυση, η διαδικασία κατά την οποία τα μώρια διασπώνται από το φως, παίζει ρόλο στην οργανική χημεία της επιφάνειας του Άρη. Ο Johnson και δύο συνάδελφοί του δημοσίευσαν μια εργασία σχετικά με την υπόθεση το 2013 , βασισμένη σε προσομοιώσεις, και άλλοι στη συνέχεια διερεύνησαν περαιτέρω.
Όμως, χρειαζόμαστε αποδείξεις από τον ίδιο τον Άρη, που να συνάδουν με τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων.
Η φωτόλυση του CO 2 παράγει μονοξείδιο του άνθρακα και άτομα οξυγόνου. Αλλά υπάρχουν δύο ισότοπα, ή μάζες, σταθερού άνθρακα. Μακράν ο πιο κοινός είναι ο άνθρακας-12, ο οποίος περιέχει έξι πρωτόνια και έξι νετρόνια. Το επόμενο βαρύτερο είναι ο άνθρακας-13, ο οποίος περιέχει έξι πρωτόνια και επτά νετρόνια.
Η φωτόλυση συμβαίνει πιο γρήγορα στο ελαφρύτερο ισότοπο. Έτσι, όταν το υπεριώδες φως διασπά το μείγμα διοξειδίου του άνθρακα C-12 και C-13 στην ατμόσφαιρα, τα μόρια που περιέχουν C-12 εξαντλούνται γρηγορότερα, αφήνοντας μια σημαντική περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα C-13 πίσω.
Αυτός ο ατμοσφαιρικός εμπλουτισμός άνθρακα-13 είχε ήδη εντοπιστεί πριν από μερικά χρόνια. Οι ερευνητές ανέλυσαν έναν μετεωρίτη που ήρθε από τον Άρη και προσγειώθηκε στην Ανταρκτική, που περιείχε ανθρακικά ορυκτά που σχηματίστηκαν από το διοξείδιο του Άνθρακα στην ατμόσφαιρα του Άρη.
“Το σημαντικό εδώ είναι ότι η αναλογία των ισοτόπων άνθρακα σε αυτό ταιριάζει ακριβώς με τις προβλέψεις μας στις κβαντικές χημικές προσομοιώσεις, αλλά υπήρχε ένα κομμάτι που έλειπε στο παζλ”, εξηγεί ο Johnson.
«Μας έλειπε το άλλο προϊόν αυτής της χημικής διαδικασίας για να επιβεβαιώσουμε τη θεωρία, και αυτό είναι που έχουμε τώρα».
Τώρα, αυτό το κομμάτι του παζλ βρέθηκε σε δεδομένα που έλαβε το Curiosity στον κρατήρα Gale. Στα δείγματα ανθρακικών ορυκτών που βρέθηκαν στο έδαφος του Άρη, υπάρχει μια μείωση του άνθρακα 13, που αντικατοπτρίζει τέλεια τον εμπλουτισμό άνθρακα-13 που βρέθηκε στον Αρειανό μετεωρίτη.
«Δεν υπάρχει άλλος τρόπος να εξηγηθεί τόσο η μείωση του άνθρακα-13 στο οργανικό υλικό όσο και ο εμπλουτισμός στον μετεωρίτη του Άρη, και οι δύο σε σχέση με τη σύνθεση του ηφαιστειακού CO 2 που εκπέμπεται στον Άρη, το οποίο έχει μια σταθερή σύνθεση, παρόμοια με τα ηφαίστεια της Γης. , και χρησιμεύει ως γραμμή βάσης», λέει ο Johnson.
Αυτή είναι μια ισχυρή απόδειξη πως το οργανικό υλικό άνθρακα που βρέθηκε από το Curiosity, σχηματίστηκε από το μονοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από τη φωτόλυση. Αυτό μας δίνει μια καλή ιδέα για την προέλευση του οργανικού υλικού στη Γη και την δημιουργία της ζωής.
Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το Ηλιακό Σύστημα ήταν μόνο μωρό, η Γη, η Αφροδίτη και ο Άρης είχαν όλες πολύ παρόμοιες ατμόσφαιρες, υποδηλώνοντας ότι η ίδια διαδικασία πιθανότατα συνέβη και εδώ στον πλανήτη μας.
Η διαφορετική απόσταση από τον ήλιο έχει κάνει τους τρεις πλανήτες να εξελιχθούν πολύ διαφορετικά. Ο Άρης και η Αφροδίτη έχουν γίνει αρκετά αφιλόξενοι για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Όμως το περιβάλλον της ερήμου του Άρη μας έχει δώσει πολλά στοιχεία από το οργανικό υλικό, για την δική μας προέλευση.
“Δεν έχουμε βρει ακόμα αυτό το σημαντικό υλικό εδώ στη Γη για να αποδείξουμε ότι η διαδικασία έλαβε χώρα. Ίσως επειδή η επιφάνεια της Γης είναι πολύ πιο ζωντανή, γεωλογικά και κυριολεκτικά, και επομένως αλλάζει συνεχώς”, λέει ο Johnson.
«Αλλά είναι ένα μεγάλο βήμα που το βρήκαμε τώρα στον Άρη, από μια εποχή που οι δύο πλανήτες έμοιαζαν πολύ».
Πηγή: Techmaniacs
