NASA проводит редкий «мокрый» эксперимент на Марсе и ищет следы сложной органики

Марсоход Curiosity готовит редкий химический анализ марсианской породы: в образец добавят реагент и затем «прочитают» состав в лаборатории SAM. Цель — найти и точнее описать углеродсодержащие соединения, которые могут указывать на древние условия, пригодные для жизни.


Эксперимент относится к так называемой wet chemistry-схеме (её ещё называют «мокрой химией») в составе бортовой лаборатории SAM (Sample Analysis at Mars). Внутри SAM есть газовый хроматограф и масс-спектрометр, а также печь для прогрева образца. Обычно SAM работает в режиме пиролиза: породу нагревают, выделившиеся газы анализируют, и по «профилю» соединений делают выводы о составе.

Проблема в том, что марсианская минералогия умеет портить картину. Часть органических молекул при сильном нагреве разрушается, часть вступает в реакции с компонентами породы, а некоторые вообще плохо переходят в газовую фазу в «узнаваемом» виде. Поэтому у Curiosity есть более тонкий режим: к образцу добавляют жидкий реагент на основе тетраметиламмоний-гидроксида (TMAH) в смеси с метанолом. Он запускает дериватизацию — химическое преобразование, которое делает ряд соединений более стабильными и удобными для разделения и идентификации.

Грубо говоря, это попытка «поймать» органику до того, как печь превратит её в набор обрывков. Метод особенно полезен для молекул с кислородсодержащими группами (например, органических кислот и их производных), а также для более тяжёлых фрагментов органического вещества, которые стандартный пиролиз может «сжечь» слишком рано. На Земле похожие приёмы давно применяют в аналитической химии: меняют форму молекулы так, чтобы она дала более читаемый сигнал прибору.

Почему про такой анализ говорят как про редкий. На борту SAM ограниченный запас одноразовых реакционных чашек и реагента, поэтому «мокрую химию» держат для точечных случаев — когда команда уверена, что именно этот образец стоит потратить на него. Curiosity уже фиксировал на Марсе органические молекулы в древних осадочных породах и в атмосфере, но каждый раз остаётся ключевая оговорка: органика не равна жизни. Она может образовываться абиотически, быть занесена метеоритами, возникать в результате взаимодействия воды, минералов и углекислого газа или сохраняться как «фон» без биологии.

Тем не менее органика — важная улика о среде. Если в породе удаётся увидеть более «богатый» и связный набор углеродсодержащих соединений и сопоставить его с минералогией (глины, сульфаты, степень окисления, следы древней воды), то можно точнее реконструировать, где и как на Марсе могли существовать условия для химии, близкой к биологической. В этом смысле Curiosity работает как полевой криминалист: не выносит окончательный приговор, но собирает улики, которые сужают число правдоподобных версий.

Параллельно похожий вопрос с другой логикой решает Perseverance. Он отбирает керны пород в кратере Езеро для будущей доставки на Землю, а исследования по отдельным образцам уже дают поводы для дискуссий о потенциальных биосигнатурах. При этом и NASA, и авторы научных работ подчёркивают: даже сочетание органического углерода и «интригующих» минеральных структур само по себе не доказывает биологию — для этого нужны комплексные лабораторные анализы в земных условиях и сопоставление с альтернативными, небиологическими сценариями.

Дополнительная тонкость в том, что «признаки жизни» в таких работах почти всегда означают не прямое обнаружение организмов, а набор косвенных маркеров: определённые соотношения изотопов, характер распределения молекул по длине цепочек, связь органики с конкретными минералами, следы повторяющихся процессов. Большая часть этих критериев требует сравнения с земными аналогами — а значит, либо миссий по доставке образцов, либо накопления статистики на месте.

Поэтому Curiosity не обещает «найти жизнь», а аккуратно улучшает качество данных: где-то добавляет чувствительность, где-то снижает риск разрушить молекулы ещё до измерения. Если метод подтвердит свою эффективность на выбранной породе, у команды появится основание точнее выбирать цели для будущих анализов и уточнять, какие именно типы осадочных слоёв лучше всего сохраняют органику в условиях Марса.

Curiosity, в отличие от Perseverance, ничего не «везёт домой», поэтому пытается выжать максимум из приборов на месте. Если wet chemistry даст отчётливый сигнал и покажет, что часть органики на Марсе способна переживать миллиарды лет геохимической «переработки», это станет сильным аргументом в пользу того, что древняя марсианская среда была не только водной, но и химически пригодной для сложных углеродных цепочек. А если сигнал окажется слабым или «размазанным» продуктами разложения — это тоже ответ: он подскажет, какие условия и породы хуже всего сохраняют органику и где искать дальше.

ИЗНАНКА

Самый честный тест на Марсе выглядит буднично: капля реагента, ограниченный запас расходников и длинная очередь вопросов, на которые нельзя ответить одним словом. Но именно такие «тихие» эксперименты обычно и двигают науку — не сенсацией, а тем, что превращают догадки в измерения.

Фото: соцсети.

Читайте, ставьте лайки, следите за обновлениями в наших социальных сетях ↗ и присылайте материалы в редакцию.

ИЗНАНКА — другая сторона событий.