4 miljard-jarige stikstofbevattende organiese molekules ontdek in Mars meteoriete

Vir dekades het wetenskaplikes probeer om te verstaan ​​of daar is organiese verbindings op Mars en so ja, wat hul bron is. Hoewel onlangse studies van-Rover gebaseer Mars eksplorasie sterk bewyse vir Mars organiese bespeur, is min bekend oor waar hulle vandaan kom, hoe oud hulle is, hoe wyd versprei en bewaar hulle kan wees, of wat hul moontlike verhouding met biochemiese aktiwiteite kan wees .

Mars meteoriete is stukkies van Mars se oppervlak wat was self in die ruimte blaas deur meteoriet impak, en wat uiteindelik geland op aarde. Hulle bied belangrike insigte in Mars se geskiedenis. Een meteoriet in die besonder, met die naam van Allan Hills (ALH) 84001, vernoem na die streek in Antarktika is bevind in 1984, is veral belangrik. Dit bevat-oranje gekleurde karbonaatminerale, waarvan 4 miljard jaar gelede ontketen uit sout vloeibare water op Mars se naby-oppervlak. Aangesien hierdie minerale rekord Mars se vroeë waterige omgewing, het baie studies het probeer om hul unieke chemie verstaan ​​en of hulle bewyse vir ou lewe op Mars kan voorsien. Maar vorige ontledings gely besoedeling met aardse materiaal uit Antarktiese sneeu en ys, maak dit moeilik om te sê hoeveel van die organiese materiaal in die meteoriet was werklik Mars. In bykomend tot koolstof, stikstof (N) is 'n noodsaaklike element vir aardse lewe en 'n nuttige tracer vir sonnestelsel evolusie. As gevolg van vorige tegniese beperkings, stikstof nog nie gemeet in ALH84001.

Hierdie nuwe navorsing wat deur die gesamentlike ELSI-JAXA span gebruik state-of-the-art analitiese tegnieke om die stikstofinhoud van die ALH84001 karbonate te bestudeer, en die span is nou vol vertroue dat hulle die eerste vaste bewyse gevind vir 4 miljard jaar OLD Mars organiese stikstof bevat.

Aardse besoedeling is 'n ernstige probleem vir studies van die buitenste ruim materiale. Om so 'n besmetting te voorkom, die span ontwikkel nuwe tegnieke om die monsters te berei met. Byvoorbeeld, gebruik hulle silwer band in 'n ELSI skoon laboratorium om af te pluk die klein karbonaat korrels, wat oor die breedte van 'n mens se hare, van die gasheer meteoriet. Die span dan voorberei hierdie korrels verdere moontlike oppervlak kontaminante te verwyder met 'n skandeer elektronmikroskoop-gefokus ione bundel instrument by JAXA. Hulle het ook gebruik 'n tegniek genoem Stikstof K-rand mikro X-straal absorpsie Naby Edge Struktuur (μ-XANES) spektroskopie, wat hulle toegelaat om stikstof teenwoordig te spoor in baie klein hoeveelhede en om vas te stel watter chemiese vorm wat stikstof was in. Beheer monsters van nabygeleë stollings- minerale het geen meetbare stikstof, wat die organiese molekules was net in die karbonaat.

Na afloop van die versigtig tjeks besoedeling, die span bepaal die bespeur organiese was waarskynlik werklik Mars. Hulle bepaal ook die bydrae van stikstof in die vorm van nitrate, een van die sterk oksideermiddels op huidige Mars, was gering, wat dui op die begin van Mars waarskynlik nie sterk oksidante bevat, en as wetenskaplikes vermoed, dit was minder-oksiderende as dit vandag.

Mars se huidige oppervlak is te hard vir die meeste organiese om te oorleef. Maar wetenskaplikes voorspel dat organiese verbindings in byna oppervlak instellings kan bewaar word vir biljoene jare. Dit blyk die geval vir die stikstof met organiese verbindings die span gevind in die ALH84001 karbonate, wat te gewees het 4 miljard jaar gelede vasgevang in die minerale en bewaar vir lang tye voordat hulle uiteindelik verlos na die aarde verskyn nie.

Die span is dit eens dat daar baie belangrike oop vrae, soos waar het hierdie stikstofbevattende organiese vandaan? Kobayashi verduidelik: "Daar is twee hoof moontlikhede:. Óf hulle vandaan kom buite Mars, of hulle gevorm op Mars Vroeg in die geskiedenis van die sonnestelsel se, was Mars waarskynlik oorlaai met aansienlike bedrae van organiese materiaal, byvoorbeeld van koolstof-ryk meteoriete, komete en stofdeeltjies. Sommige van hulle kan ontbind in die pekel en is vasgevang in die karbonate. " Die navorsingspan lei, Koike voeg by dat alternatiewelik, chemiese reaksies op vroeë Mars dalk die N-draende organiese on-site geproduseer. In ieder geval, sê hulle, hierdie bevindinge toon daar was organiese stikstof op Mars voor dit die rooi planeet wat ons vandag ken het; vroeë Mars mag gewees het meer 'Aarde-agtige ", minder oksideer, natter, en organiese-ryk. Dalk was dit 'n blou. "