Analyzátor MOMA bude pátrat po životě na Marsu

Před miliardami let vypadal Mars pravděpodobně velmi odlišně od studené a suché planety, kterou vidíme dnes. Vědci se domnívají, že rudá planeta byla teplejší, vlhčí a obklopená mnohem hustší atmosférou, což vytvářelo podmínky, které mohly podporovat jednoduchý mikrobiální život. Zatím však neexistují žádné přímé důkazy o tom, že by tam někdy život existoval. Ačkoliv rovery NASA detekovaly organické molekuly v marťanských horninách, tyto sloučeniny se mohou tvořit i nebiologickými procesy.

V roce 2025 rover Perseverance vyfotografoval drobné tmavé znaky na skále v kráteru Jezero, které připomínají leopardí skvrny. Protože tyto znaky by mohly mít buď organický, nebo mikrobiální původ, vědci shromáždili vzorek k dalšímu studiu. Materiál však musí být dopraven na Zemi, aby vědci mohli určit, zda obsahuje známky starověkého marťanského života. Kvůli problémům s financováním však NASA misi s návratem vzorků ze svých plánů vyřadila.

Rover Rosalind Franklin Evropské kosmické agentury ESA, který je součástí programu ExoMars, volí při hledání života jiný přístup. Rover, jehož přílet na Mars je plánován na rok 2030, bude zkoumat oblast Oxia Planum bohatou na jíly poblíž rovníku, kde se předpokládá, že v dávných dobách existovala tekoucí voda. Jeho hlavním úkolem je hledání organických molekul, které by mohly ukazovat na starověký život.

Přístroj MOMA a marťanské biosignatury
Vědci z Max Planckova institutu pro výzkum Sluneční soustavy, University of Göttingen a University of Côte d’Azur in Nice zdokonalují techniky, které budou používané přístrojem Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA). Přístroj byl vyvinut pod vedením Max Planckova institutu v Göttingenu a bude umístěn na palubě roveru Rosalind Franklin. Tým nedávno validoval svou metodu měření pomocí marťanského meteoritu.

I s pokročilou technologií je prokázání, že na Marsu kdysi existoval život, extrémně náročné. Výzkumníci musí určit, zda starověké organické molekuly byly produkovány živými organismy nebo přírodními chemickými procesy.

Aby tým na tuto otázku odpověděl, zaměřuje se na dva stabilní uhlovodíky, pristan (C19H40) a fytan (C20H42). Na Zemi obě sloučeniny pocházejí z živých organismů a běžně se vyskytují v ropě, což z nich činí slibné kandidáty pro detekci starověké biologické aktivity.

„Pokud na Marsu kdysi existoval život, pak molekuly jako pristan a fytan představují důležité biosignatury, které mohly přežít dodnes,“ řekl Guillaume Leseigneur z MPS, hlavní autor nové studie.

Chiralita jako důkaz mimozemského života
Pristan a fytan mají další vlastnost, která je činí obzvláště cennými při hledání života. Stejně jako mnoho organických molekul jsou chirální, což znamená, že existují ve dvou zrcadlových formách nazývaných enantiomery. Rozdíl je podobný vztahu mezi levou a pravou rukou člověka, které mají stejné části, ale opačné uspořádání. „Chiralita je cenným nástrojem při hledání minulého mimozemského života,“ řekl spoluautor Uwe Meierhenrich z Univerzity Côte d’Azur.

V živých organismech se chirální molekuly nacházejí téměř výhradně v jedné z těchto zrcadlových forem. Vědci očekávají, že stejný vzorec by se objevil v jakémkoliv životě mimo Zemi kvůli způsobu, jakým se živé organismy rozmnožují. Naproti tomu molekuly produkované nebiologickými procesy by měly obsahovat obě zrcadlové formy v přibližně stejném množství.

Jak MOMA bude detekovat organické molekuly na Marsu
Rover Rosalind Franklin dokáže rozlišovat mezi molekulami s různými chirálními formami pomocí analyzátoru organických molekul MOMA. Přístroj kombinuje plynový chromatograf, hmotnostní spektrometr, malé pece a excitační laser. Vzorky hornin se v pecích zahřívají, což umožňuje plynovému chromatografu a hmotnostnímu spektrometru analyzovat uvolněné těkavé sloučeniny.

Výsledné plyny pak procházejí speciálně potaženými kapilárními trubicemi. Protože každá zrcadlová forma interaguje s povlakem odlišně, molekuly se pohybují trubicemi různými rychlostmi, což umožňuje MOMA je oddělit a identifikovat.

V nejnovějších testech tým poprvé použil repliky zkumavek MOMA k oddělení pristanu a fytanu. Obě sloučeniny jsou vysoce odolné vůči chemickým reakcím, což činí dosažení tohoto cíle obzvláště obtížným. „Chirální separace pristanu a fytanu vyžaduje vysokou citlivost přístroje a přesnost měření, což MOMA, jak ukazujeme, dokáže uskutečnit,“ vysvětlila spoluautorka a členka týmu MOMA Fatma Yesil Sahanová z MPS.

Aby vědci nahradili marťanskou horninu, analyzovali úlomky meteoritu Murchison, který dopadl v roce 1969 na území Austrálie. Stejně jako mnoho jiných meteoritů obsahuje širokou škálu organických molekul. Některé jsou součástí původního složení meteoritu, zatímco jiné pocházejí z pozdější biologické kontaminace, například z materiálu v místě jeho nálezu. Tým očekával, že pristan a fytan budou spadat do kategorie kontaminace.

Kontaminace meteoritu mění organické molekuly
Měření přinesla neočekávaný výsledek. V meteoritu Murchison se všechny chirální formy pristanu a fytanu objevily ve stejném množství, na rozdíl od toho, co by se dalo očekávat od biomasy v místě nálezu. Vědci dospěli k závěru, že ke kontaminaci pravděpodobně došlo, když meteorit prolétal zemskou atmosférou a přišel do kontaktu s aerosoly ze spalování fosilních paliv.

Toto vysvětlení podporují srovnávací testy pristanu a fytanu, které se uchovávají v ropných břidlicích, sedimentárních horninách, které obsahují prekurzor ropy. „Ropa se v těchto horninách tvoří po miliony let ve velkých hloubkách vlivem tepla a tlaku,“ řekl spoluautor Manuel Reinhardt z University of Göttingen. Tyto podmínky mažou obvyklou chirální nerovnováhu, což by mohlo vysvětlovat, proč se všechny chirální formy pristanu a fytanu objevily ve stejném poměru v meteoritu Murchison.

Tým vnímá experiment jako více než jen úspěšný test pro budoucí práci MOMA na Marsu. Zjištění také vyvolávají nové otázky o tom, odkud pocházejí organické molekuly v meteoritech a jak je může ovlivnit rostoucí kontaminace ropou v zemské atmosféře.

Zdroj: https://scitechdaily.com/a-surprising-meteorite-discovery-could-change-the-hunt-for-life-on-mars/

autor: František Martinek