Materia organiczna sama z siebie nie jest żywa, jednak stanowi cegiełki, z których może wyewoluować życie. Odkryto ją również na Marsie, a teraz wiemy, skąd się tam wzięła. W podobny sposób mogło dojść do zasiania źródła życia na Ziemi.
Wciąż odległy dla człowieka Mars jest dziś z dużym prawdopodobieństwem jałowym światem, gdzie bardziej poszukujemy śladów życia w przeszłości niż dowodów na jego obecne występowanie, choć naukowcy żadnej opcji nie wykluczają. W tym celu na Czerwoną Planetę wysyłamy właśnie łaziki. Ich mobilność pozwala analizować próbki pobrane z powierzchni w różnych miejscach, nie muszą one ograniczać się do jednej lokalizacji, tak jak jest to w przypadku samych lądowników.
Poszukiwacze materii organicznej, ale niekoniecznie życia
Obecnie Marsa przemierzają dwa łaziki – Perseverance i Curiosity. Ten drugi, który działa już pod dwunastu lat, bada wnętrze krateru Gale. Podobnie jak krater Jezero w przypadku Perseverance, także i krater Gale był prawdopodobnie kiedyś jeziorem. To czyni ten region idealnym miejscem do poszukiwania śladów materii organicznej. Dla laika słowo „organiczna” jest synonimem „żywa”. Jednak w istocie nie jest to takie proste. Organiczna materia to ta, w której głównym składnikiem jest węgiel. Pozostałe elementy to tlen, a w mniejszym stopniu wodór i azot. Zgodnie z taką definicją organiczną materią są alkohole, a przecież nie kojarzymy ich z żywą materią.
Materia organiczna stanowi jednak cegiełkę, z której mogą formować się bardziej skomplikowane związki, a ostatecznie organizmy, o których powiemy, że są żywe. Łazik Curiosity już na początku swojej pracy na Marsie odkrył ślady materii organicznej. Dziś za sprawą kolejnych odkryć wiemy z całą pewnością, że Czerwona Planeta jest bogata w związki organiczne. To, czy kiedyś dały one początek życiu, które mogło przez pewien czas istnieć na Marsie, to wciąż otwarta kwestia. Jednakże procesy, które doprowadziły do powstania materii organicznej, mogły również mieć miejsce na Ziemi i Wenus, gdy te miały podobne atmosfery w początkach Układu Słonecznego. Ta druga planeta dziś jest nieprzyjaznym dla życia miejscem, ale na Ziemi, jak wiemy, życie trwa w najlepsze.
Dlatego odkrycie mechanizmu, który wytworzył materię organiczną odkrywaną w próbkach z powierzchni Marsa, było dla biologów tak ważne. Bo to może być odpowiedź na pytanie – skąd wzięło się życie na Ziemi?
Skąd wzięła się materia organiczna na Marsie
Materia organiczna może być wynikiem procesów zachodzących w żywych organizmach. Człowiek, zwierzęta, a nawet rośliny poddane upływowi czasu stają się źródłem tej materii. Jednakże materię organiczną mogą wytworzyć również reakcje, które nie mają nic wspólnego z aktywnością biologiczną. Te procesy doskonale znamy, na Marsie to między innymi procesy geochemiczne.
By jednak materia organiczna mogła powstać, konieczna była obecność związków, które by ją utworzyły. Wyjaśnienie problemu – skąd wzięły się składniki materii organicznej na powierzchni Marsa – przez lata nurtowało naukowców. Hipoteza, która sugerowała prawdopodobnie źródło, została sformułowana przez chemika z Uniwersytetu w Kopenhadze, Matthew Johnsona, już w 2013 roku, tuż po odkryciach dokonanych przez łazik Curiosity.
Zakładała ona, że w atmosferze Marsa, której 95 procent to dwutlenek węgla (atom węgla i dwa atomy tlenu) dostarczany przez miliardy lat w konsekwencji erupcji wulkanicznych, zachodzi tak zwane zjawisko fotolizy. To proces, w którym światło słoneczne, a dokładnie promieniowanie ultrafioletowe, doprowadza do rozbicia cząsteczek dwutlenku węgla na atom tlenu i tlenek węgla.
Tlenek węgla opada na powierzchnię Marsa i można powiedzieć, że w ten sposób dochodzi to zasiania na powierzchni planety materii, która potem pozwala powstać związkom organicznym. Wyjaśnienie bardzo dobre, ale bez wiążącego dowodu niepełne.
Dwuczęściowy dowód znaleziony na Ziemi i na Marsie
Potwierdzenie hipotezy dotyczącej fotolizy dokonało się dzięki badaniom przeprowadzonym na Ziemi i Marsie. Punktem wyjścia jest wiedza, że fotoliza w większym stopniu wpływa na izotop węgla C12. Z kolei izotop C13 poddaje się temu procesowi znacznie wolniej. To prowadzi do wytworzenia się nadmiernej obfitości węgla C12 w materii organicznej na powierzchni, a nadmiaru węgla C13 w atmosferze, gdzie pozostaje związany w postaci dwutlenku węgla.
Pierwsza część dowodu znaleziona została w meteorycie pochodzącym z Marsa, który odkryto w 1984 r. na Antarktydzie, znanym pod nazwą ALH84001. Zawiera on ślady atmosferycznego dwutlenku węgla, z którego wytworzyły się minerały tworzące meteoryt. Proporcje C12 do C13 wskazują na podniesioną obfitość tego cięższego izotopu węgla. Czyli faktycznie fotoliza działa skuteczniej na lżejszy izotop.
Druga część dowodu pochodzi z Marsa, z analizy próbek gruntu pobranych przez łazik Curiosity. Wykryto w nich niedobór węgla C13 i to w stopniu, który dokładnie odpowiada nadmiarowi C13 w meteorycie z Antarktydy. Oznacza to, że ta część węgla tworzącego dwutlenek, która poddała się fotolizie, potem jako tlenek węgla stała się budulcem materii organicznej odkrytej na powierzchni Marsa.
Ziemia i Mars. Podobne początki, ale finał odmienny
Co stało się z Marsem na przestrzeni miliardów lat, wciąż jest tematem dyskusji. Wiemy jednak, że dziś wygląda tak, jak wygląda, i życia tam raczej nie ma. Jednakże procesy fotolizy, a następnie „deszcz” tlenku węgla, to sensowne wyjaśnienie tego, co mogło z kolei także na powierzchni Ziemi doprowadzić do powstania materii organicznej. A co z niej potem się uformowało, to już wiemy.
Mars i Wenus ostatecznie okazały się nieprzyjazne dla życia. Jedną z przyczyn, dlaczego teoretycznie podobne do Ziemi globy, o podobnej niegdyś atmosferze, ostatecznie stały się tak odmienne, może być tak zwana tektonika płyt. Nowa teoria zakłada, że tylko na planetach, gdzie mamy aktywne takie procesy na powierzchni, możliwe jest powstanie życia. To odkrycie, jeśli okazałoby się prawdziwe, znacząco zmniejszyłoby liczbę planet, które mimo korzystnego położenia względem swojej macierzystej gwiazdy, mogły stać się domem dla żywych organizmów. Wyklucza Wenus i Mars, czyniąc Ziemię bardziej wyjątkową niż dotychczas sądzono.
Źródło: sciencealert, inf. własna
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS