Pred dobrim letom dni je Nasa objavila izjemno novico. Rover Perseverance je na Marsu našel potencialne znake starodavnega življenja. Sedaj so bile tehnične podrobnosti tega odkritja objavljene v članku v reviji Nature, ki bi se kljub precej skromnemu izrazoslovju na koncu lahko izkazal za enega najpomembnejših v zgodovini znanosti.
Srčika je naslednja: morda gre za življenje, vendar tega ne bomo zagotovo vedeli, dokler vzorcev ne vrnemo na Zemljo. Rover Perseverance je že zbral delček ustrezne kamnine – moramo ga le pripeljati na naš planet.
Ključni vzorec
Nasa v sodelovanju z Evropsko vesoljsko agencijo (ESA) že pripravlja misijo za odvzem vzorcev kamnin, ki jih je zbral Perseverance, in njihovo dostavo na Zemljo. To bi vključevalo tudi vzorec kamnine, ki je predmet študije v reviji Nature. Vendar je misija, znana kot Mars Sample Return (Vrnitev vzorcev z Marsa), naletela na težave zaradi naraščajočih stroškov.
Sredi leta 2024 je rover Perseverance naletel na blok starodavnega meljevca z vzdevkom Cheyava Falls, ki se odlikuje po opečnato rdečem odtenku. To kamnino je pred približno štirimi milijardami let odložila voda. Medtem ko je večina marsovskih kamnin videti rdeča zaradi prevleke prahu oksidiranega železa, je ta kamnina povsem rdeča – feri železo (»ferric iron«) je v njej sami.
Še bolj zanimivo je, da je posejana z desetinami drobnih bledih peg, običajno manjših od milimetra. Te pege obroblja temen mineral, bogat s fosforjem, ki se pojavlja tudi v obliki drobnih pik, raztresenih med drugimi pegami. S tem mineralom so povezane sledi starodavnih organskih spojin. (Organske spojine vsebujejo ogljik in so temeljnega pomena za življenje na Zemlji, vendar obstajajo tudi brez njega.)
Kaj ima to opraviti z življenjem?
Vsi živi organizmi na Zemlji pridobivajo energijo z oksidacijsko-redukcijskimi (redoks) reakcijami – pri katerih se elektroni prenašajo s kemikalij, znanih kot reducenti, na spojine, imenovane oksidanti. Na Zemlji na primer strukture, imenovane mitohondriji, v živalskih celicah prenašajo elektrone z glukoze (reducent) na kisik (oksidant). Nekatere bakterije, ki živijo v kamninah, namesto glukoze uporabljajo druge vrste organskih spojin, namesto kisika pa železo.
Ko se tako imenovano feri železo (Fe3+) reducira v drugačno obliko, znano kot fero železo (Fe2+), postane topno v vodi in se bodisi izpere bodisi reagira ter tvori nove, svetlejše minerale. Posledično številne rdeče kamnine in sedimenti na Zemlji vsebujejo majhne pobeljene pege – »redukcijske pege« –, ki so presenetljivo podobne tistim, ki so jih našli v kamnini Cheyava Falls. Rover Perseverance je pozneje opazil pobeljene strukture, ki še bolj spominjajo na redukcijske pege, na lokaciji Serpentine Rapids, vendar je tam preživel premalo časa za analizo in žal ni zbral nobenih vzorcev.
Novi članek v reviji Nature temelji na povzetkih, predstavljenih na konferenci o lunarni in planetarni znanosti, ki je potekala v Houstonu marca 2025, vendar z več podrobnostmi in dodatno težo strokovne recenzije. Potrjuje, da so blede pege povezane z organsko snovjo in da vsebujejo fero železo ter žveplo – natančneje, mineral železovega sulfida.
Najverjetnejša razlaga je, da so se v kamnini po njenem nastanku odvijale reakcije, ki so prenašale elektrone z organske snovi na železo in sulfat ter ustvarile pobeljena območja.
Draga misija
Pomembno je, da te reakcije – zlasti redukcija sulfata – običajno ne potekajo pri nizkih temperaturah, ki jim je bila ta kamnina izpostavljena skozi svojo zgodovino. Razen če so vpleteni mikrobi. Mikrobna oksidacija organskih snovi lahko ustvari tudi fosfatne minerale, kakršne so našli v kamnini Cheyava Falls.
Brez vrnitve vzorcev v laboratorije na Zemlji lahko o dogajanju v Cheyava Falls pred štirimi milijardami let vemo le malo. Kljub temu nobena povsem zadovoljiva nebiološka razlaga ne pojasni celotnega niza opazovanj, ki jih je opravil Perseverance.
Nov članek to dobro pojasni in obravnava možnosti eno za drugo. Toda v astrobiologiji se odkrivanje življenja ne konča s pomanjkanjem nebiološke razlage – tam se šele začne. Zgodovina nas uči, da kadar se ne moremo domisliti nebiološke razlage za nek pojav, to običajno ni zato, ker je ni. Le pomislili še nismo nanjo.
Kaj sledi? Prvič, astrobiologi po vsem svetu morajo raziskati, katere oksidacijsko-redukcijske reakcije, ki vključujejo železo, žveplo, organske spojine in fosfate, lahko potekajo z biologijo in brez nje v pogojih, ki so relevantni za Cheyava Falls.
Drugič, NASA in druge vesoljske agencije morajo pokazati odločno vodstvo pri misiji Mars Sample Return. Da, misija bo draga – morda več deset milijard dolarjev – toda nagrada bi lahko bila najpomembnejše znanstveno odkritje vseh časov.
***
Ta članek je bil preveden z dovoljenjem avtorja in je prvotno objavljen v angleškem jeziku na spletni strani The Conversation pod licenco Creative Commons. Preberite izvirni članek.
