Вчені не зовсім впевнені, як виникло життя на Землі, але одна з поширених теорій стверджує, що постійні цикли вологих і сухих умов на суші допомогли зібрати складні хімічні будівельні блоки, необхідні для життя мікробів. Ось чому мозаїка добре збережених стародавніх грязьових тріщин, знайдених марсоходом NASA Curiosity, настільки захоплююча для команди місії.
Нова стаття в журналі Nature детально описує, як характерний шестикутний візерунок цих грязьових тріщин є першим доказом циклів вологості та сухості, що відбувалися на ранньому Марсі.
«Ці конкретні грязьові тріщини утворюються, коли волого-сухі умови виникають неодноразово – можливо, сезонно», – сказав провідний автор статті Вільям Рапін з Французького інституту досліджень астрофізики та планетології.
Збільшений план панорами, знятий камерою Curiosity Mastcam на “Понтурі”, показує шестикутні візерунки – обведені червоним кольором на тому самому зображенні, праворуч – які вказують на те, що ці грязьові тріщини утворилися після багатьох циклів вологості та сухості, що відбуваються протягом багатьох років.Авторство: NASA/JPL-Caltech/MSSS/IRAP
Curiosity поступово піднімається в осадові шари гори Шарп, яка височіє 3 милі (5 кілометрів) у кратері Гейл. Марсохід помітив грязьові тріщини у 2021 році після буріння зразка скелі на прізвисько «Понтур», знайденої в перехідній зоні між багатим глиною шаром і шаром вище, збагаченим солоними мінералами, які називаються сульфатами. Хоча глинисті мінерали зазвичай утворюються у воді, сульфати, як правило, утворюються, коли вода висихає.
Мінерали, поширені в кожній області, відображають різні епохи в історії кратера Гейл. Перехідна зона між ними свідчить про період, коли тривалі посушливі періоди стали переважати, а озера та річки, які колись заповнювали кратер, почали відступати.
Коли грязь висихає, вона стискається і ламається на Т-подібні з’єднання – це те, що Curiosity виявив раніше в «Old Soaker», колекції грязьових тріщин нижче на горі Шарп. Ці з’єднання є свідченням того, що грязь Старого Сокера утворилася і висохла одного разу, тоді як повторювані дії води, що утворили грязь Понтур, спричинили розм’якшення Т-подібних з’єднань і набуття Y-подібної форми, зрештою утворюючи шестикутний малюнок.
Шестикутні тріщини в перехідній зоні продовжували формуватися, навіть коли відкладався новий осад, що вказує на те, що волого-сухі умови тривали протягом тривалих періодів часу. ChemCam, прецизійний лазерний інструмент Curiosity, підтвердив стійку кірку сульфатів уздовж країв тріщин, що не надто дивно, враховуючи близькість сульфатної області. Саме солона кірка зробила грязьові тріщини стійкими до ерозії, зберігаючи їх протягом мільярдів років.
Правильні умови
«Це перший відчутний доказ того, що стародавній клімат Марса мав такі регулярні, як на Землі, волого-сухі цикли», — сказав Рапін. «Але ще більш важливим є те, що цикли «мокро-сухий» корисні — можливо, навіть необхідні — для молекулярної еволюції, яка може призвести до життя».
Незважаючи на те, що вода необхідна для життя, потрібен ретельний баланс – ні занадто багато, ні занадто мало води. Типи умов, які підтримують життя мікробів – ті, які дозволяють, наприклад, довготривале озеро – не такі самі, як умови, які, на думку вчених, необхідні для сприяння хімічним реакціям, які можуть призвести до життя. Ключовим продуктом цих хімічних реакцій є довгі ланцюги молекул на основі вуглецю, які називаються полімерами, включаючи нуклеїнові кислоти, молекули, які вважаються хімічними будівельними блоками життя, як ми його знаємо.
Цикли «мокро-сухий» контролюють концентрацію хімічних речовин, які живлять основні реакції, що призводять до утворення полімерів.
«Ця стаття розширює ті відкриття, які зробив Curiosity», — сказав науковець проекту місії Ашвін Васавада з Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. «За 11 років ми знайшли чимало доказів того, що стародавній Марс міг підтримувати мікробне життя. Тепер місія знайшла докази умов, які також могли сприяти виникненню життя».
Відкриття грязьових тріщин Понтура, можливо, дало вченим першу можливість вивчити залишки життєвого котла. Тектонічні плити Землі постійно переробляють її поверхню, ховаючи приклади її добіотичної історії. Марс не має тектонічних плит, тому збереглися набагато більш давні періоди історії планети.
«З нашого боку дуже пощастило, що поблизу є така планета, як Марс, яка все ще зберігає пам’ять про природні процеси, які могли призвести до життя», — сказав Рапін. Джерело