Цепочки молекул, содержащие до двенадцати атомов углерода, связанных между собой, были обнаружены в образце породы возрастом 3,7 миллиарда лет, взятом из высохшего дна марсианского озера под названием Йеллоунайф-Бей, говорится в исследовании, опубликованном в понедельник (24 марта) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что эти длинные углеродные цепочки возникли из молекул, называемых жирными кислотами, которые на Земле образуются в результате биологической деятельности. Хотя жирные кислоты могут образовываться и без биологического участия, что, возможно, и происходит на Марсе, их существование на Красной планете означает, что в ее почве могут таиться признаки жизни.

«Тот факт, что хрупкие линейные молекулы все еще присутствуют на поверхности Марса спустя 3,7 миллиарда лет после их образования, позволяет нам сделать новое заявление: Если жизнь появилась на Марсе миллиарды лет назад, в то время, когда она появилась на Земле, то химические следы этой древней жизни могут быть обнаружены нами и сегодня», — рассказала Live Science соавтор исследования Каролин Фрейссине, химик-аналитик из Национального центра научных исследований Франции в Лаборатории атмосферных и космических наблюдений.

Молекулы — углеводороды с 10, 11 и 12 атомами углерода под названием декан, ундекан и додекан — были обнаружены прибором Curiosity для анализа образцов на Марсе (SAM).

Нет камня на камне

Марсоход Curiosity прибыл на Марс в 2012 году в кратер Гейла — огромный ударный кратер шириной 96 миль (154 км), образовавшийся в результате столкновения планеты с древним метеоритом. За прошедшие годы марсоход преодолел около 20 миль (32 км) по кратеру, исследуя такие места, как залив Йеллоунайф и гору Шарп (Aeolis Mons) высотой 3,4 мили (5,5 км) в центре кратера.

Похожие: Марсоход НАСА обнаружил «первое убедительное свидетельство» потенциальной окаменевшей жизни на Красной планете

Образец, проанализированный в рамках нового исследования под названием «Камберленд», был взят Curiosity в 2013 году в бухте Йеллоунайф, и предыдущие анализы показали, что он богат глинистыми минералами, серой и нитратами.

Но, несмотря на множество тщательных тестов, углеводородные пласты в образце оставались необнаруженными более десяти лет. Углеводороды были обнаружены случайно, в ходе попытки найти в образце строительные блоки белков, известные как аминокислоты.

В новом исследовании ученые решили испытать новый метод поиска этих молекул, предварительно нагрев образец до 1100°C (2 012°F), чтобы высвободить кислород перед анализом. Результаты показали отсутствие аминокислот, но, по чистой удаче, они обнаружили молекулы жиров, которые прятались там.

«Когда я впервые увидел пики на спектре, волнение было очень сильным», — говорит Фрейссине. «Это было и удивительно, и неудивительно. Удивительно, потому что эти результаты были получены на образце Cumberland, который мы уже много раз анализировали в прошлом. Неудивительно, потому что мы определили новую стратегию анализа этого образца».

«Новый метод, новые результаты», — добавила она.

Исследователи предполагают, что молекулы могли отделиться от длинных хвостов жирных кислот, названных соответственно ундекановой, додекановой и тридекановой кислотами. Жирные кислоты — это длинные цепочки углерода и водорода с карбоксильной (-COOH) кислотной группой на конце.

Химия, формирующая жизнь

Чтобы проверить эту теорию, исследователи смешали ундеканоиновую кислоту с марсоподобной глиной в лаборатории, а затем провели тест, аналогичный тому, что проводил прибор SAM. Как и ожидалось, ундеканоиновая кислота распалась до декана, что указывает на то, что углеродные цепи действительно могли возникнуть из жирных кислот.

На Земле подобные молекулы в подавляющем большинстве случаев образуются в результате биологических процессов, но они могут возникать и без жизни. Однако в результате небиологических процессов обычно образуются только жирные кислоты с менее чем 12 атомами углерода, говорят исследователи. Хотя самая длинная углеродная цепочка, обнаруженная SAM, состояла из 12 углеродных атомов, прибор не оптимизирован для обнаружения более длинных молекул, а значит, вполне возможно, что присутствовали и более длинные цепи.

«Есть доказательства того, что жидкая вода существовала в кратере Гейла миллионы лет, а возможно, и гораздо дольше, что означает, что в этих кратерно-озерных средах на Марсе было достаточно времени для образования жизни», — сказал соавтор исследования Дэниел Главин, исследователь из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда, в заявлении НАСА.

Независимо от того, кто их создал, обнаружение углеродных цепочек и их вероятное происхождение как жирных кислот подтверждает, что Curiosity может обнаружить подобные молекулы и что они могут сохраняться в марсианской среде в течение миллиардов лет». Исследователи надеются однажды доставить образцы марсианского грунта домой на Землю, чтобы должным образом проанализировать их содержимое и, возможно, разгадать тайну неуловимой жизни на Красной планете раз и навсегда.

«Мы готовы сделать следующий большой шаг и доставить образцы Марса домой в наши лаборатории, чтобы разрешить спор о жизни на Марсе», — сказал Главин.

Открытие длинных углеродных цепочек марсоходом Curiosity открывает новые перспективы для поиска древней жизни на Марсе. Обнаруженные молекулы, состоящие из 10-12 атомов углерода, могли образоваться из жирных кислот, которые на Земле часто являются продуктом биологической деятельности. Это указывает на возможность существования жизни на Марсе в далеком прошлом, даже если жирные кислоты могли возникнуть и небиологическим путем.

Новый метод анализа, включающий нагрев образца до высоких температур, позволил обнаружить эти молекулы, которые ранее оставались незамеченными. Образец был взят в 2013 году в заливе Йеллоунайф, который, как считается, был древним дном озера.

Ученые считают, что Curiosity способен обнаружить и сохранить подобные молекулы в марсианской среде на протяжении миллиардов лет. Обнаружение этих углеродных цепочек дает надежду на обнаружение более явных признаков жизни в будущих исследованиях Марса.

Следующим шагом станет доставка образцов марсианского грунта на Землю для проведения более детального анализа. Это позволит ученым более точно определить происхождение обнаруженных молекул и, возможно, окончательно разрешить вопрос о существовании жизни на Марсе.