Το ρόβερ Rosalind Franklin της ESA θα χρησιμοποιήσει το MOMA για να αναζητήσει αρχαία ζωή στον Άρη αναλύοντας χειρόμορφα οργανικά μόρια.
Πώς θα ήταν άραγε ο Άρης;
Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, ο Άρης πιθανότατα φαινόταν πολύ διαφορετικός από τον κρύο, ξηρό πλανήτη που βλέπουμε σήμερα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ήταν θερμότερος, πιο υγρός και περιβαλλόταν από μια πολύ παχύτερη ατμόσφαιρα, δημιουργώντας συνθήκες που μπορεί να υποστήριζαν απλή μικροβιακή ζωή. Μέχρι στιγμής, ωστόσο, δεν υπάρχουν άμεσα στοιχεία που να επιβεβαιώνουν ότι υπήρξε ποτέ ζωή εκεί. Αν και τα ρόβερ της NASA έχουν ανιχνεύσει οργανικά μόρια σε βράχους του Άρη, αυτές οι ενώσεις μπορούν επίσης να σχηματιστούν μέσω μη βιολογικών διεργασιών.
Το 2025, οι επιστήμονες φωτογράφισαν μικροσκοπικά σκούρα σημάδια σε έναν βράχο στον κρατήρα Jezero που μοιάζουν με λεοπάρδαλη. Επειδή αυτά τα χαρακτηριστικά θα μπορούσαν να έχουν είτε οργανική είτε μικροβιακή προέλευση, οι ερευνητές συνέλεξαν ένα δείγμα για περαιτέρω μελέτη. Το υλικό πρέπει να επιστραφεί στη Γη πριν οι επιστήμονες μπορέσουν να προσδιορίσουν εάν περιέχει σημάδια αρχαίας ζωής στον Άρη. Ωστόσο, λόγω προβλημάτων χρηματοδότησης, η NASA αφαίρεσε την αποστολή επιστροφής δειγμάτων από τα σχέδιά της (από τον Ιούνιο του 2026).
Άρης ψυχρός και ξηρός
Το ρόβερ Rosalind Franklin της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA), μέρος του προγράμματος ExoMars, υιοθετεί μια διαφορετική προσέγγιση στην αναζήτηση ζωής. Προγραμματισμένο να φτάσει στον Άρη το 2030, το ρόβερ θα διερευνήσει την πλούσια σε άργιλο περιοχή Oxia Planum κοντά στον ισημερινό, όπου πιστεύεται ότι υπήρχε τρεχούμενο νερό πριν από πολύ καιρό. Η κύρια αποστολή του περιλαμβάνει την αναζήτηση οργανικών μορίων που θα μπορούσαν να υποδηλώνουν αρχαία ζωή.
Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max Planck για την Έρευνα του Ηλιακού Συστήματος, το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν και το Πανεπιστήμιο της Κυανής Ακτής στη Νίκαια (Γαλλία) έχουν βελτιώσει τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται από τον Αναλυτή Οργανικών Μορίων του Άρη (MOMA). Το όργανο αναπτύχθηκε υπό την ηγεσία του Ινστιτούτου Max Planck στο Γκέτινγκεν και θα πετάξει στο ρόβερ Rosalind Franklin. Η ομάδα πρόσφατα επικύρωσε τη μέθοδο μέτρησής της χρησιμοποιώντας έναν μετεωρίτη του Άρη.
Ακόμα και με προηγμένη τεχνολογία, η απόδειξη ότι κάποτε υπήρχε ζωή στον Άρη είναι εξαιρετικά δύσκολη. Οι ερευνητές πρέπει να προσδιορίσουν εάν τα αρχαία οργανικά μόρια παρήχθησαν από ζωντανούς οργανισμούς ή από φυσικές χημικές διεργασίες.
Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, η ομάδα επικεντρώνεται σε δύο σταθερούς υδρογονάνθρακες, το πριστάνιο (C19H40) και το φυτάνιο (C20H42). Στη Γη, και οι δύο ενώσεις προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς και βρίσκονται συνήθως στο πετρέλαιο, γεγονός που τις καθιστά πολλά υποσχόμενες υποψήφιες για την ανίχνευση αρχαίας βιολογικής δραστηριότητας.
«Εάν κάποτε υπήρχε ζωή στον Άρη, τότε μόρια όπως το πριστάνιο και το φυτάνιο αντιπροσωπεύουν σημαντικές μοριακές βιο-υπογραφές που θα μπορούσαν να έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα», δήλωσε ο επιστήμονας του MPS, Guillaume Leseigneur, επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης.
Χειραλικότητα ως απόδειξη εξωγήινης ζωής
Το πριστάνιο και το φυτάνιο έχουν ένα άλλο χαρακτηριστικό που τα καθιστά ιδιαίτερα πολύτιμα στην αναζήτηση ζωής. Όπως πολλά οργανικά μόρια, είναι χειραλικά, που σημαίνει ότι υπάρχουν σε δύο μορφές κατοπτρικής εικόνας που ονομάζονται εναντιομερή. Η διαφορά είναι παρόμοια με τη σχέση μεταξύ του αριστερού και του δεξιού χεριού ενός ατόμου, τα οποία έχουν τα ίδια μέρη αλλά αντίθετες διατάξεις. «Η χειραλικότητα είναι ένα πολύτιμο εργαλείο στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής στο παρελθόν», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Uwe Meierhenrich του Πανεπιστημίου Côte d’Azur.
Στους ζωντανούς οργανισμούς, τα χειραλικά μόρια βρίσκονται σχεδόν εξ ολοκλήρου σε μία μόνο από αυτές τις μορφές κατοπτρικής εικόνας. Οι επιστήμονες αναμένουν ότι το ίδιο μοτίβο θα εμφανιζόταν σε οποιαδήποτε ζωή πέρα από τη Γη λόγω του τρόπου με τον οποίο αναπαράγονται οι ζωντανοί οργανισμοί. Αντίθετα, τα μόρια που παράγονται μέσω μη βιολογικών διεργασιών θα πρέπει να περιέχουν και τις δύο μορφές κατοπτρισμού σε περίπου ίσες ποσότητες.
Πώς το MOMA ανιχνεύει οργανικά μόρια στον Άρη
Το ρόβερ Rosalind Franklin μπορεί να διακρίνει μεταξύ μορίων με διαφορετικές χειραλικές μορφές χρησιμοποιώντας τον Αναλυτή Οργανικών Μορίων του Άρη (MOMA). Το όργανο συνδυάζει έναν αέριο χρωματογράφο, έναν φασματόμετρο μάζας, μικρούς φούρνους και ένα λέιζερ διέγερσης. Δείγματα πετρωμάτων θερμαίνονται στους φούρνους, επιτρέποντας στον αέριο χρωματογράφο και τον φασματόμετρο μάζας να αναλύσουν τις απελευθερούμενες πτητικές ενώσεις.
Τα προκύπτοντα αέρια στη συνέχεια ταξιδεύουν μέσα από ειδικά επικαλυμμένους τριχοειδείς σωλήνες. Επειδή κάθε μορφή κατοπτρικής εικόνας αλληλεπιδρά διαφορετικά με την επίστρωση, τα μόρια κινούνται μέσα από τους σωλήνες με διαφορετικές ταχύτητες, επιτρέποντας στο MOMA να τα διαχωρίσει και να τα αναγνωρίσει.
Στις τελευταίες δοκιμές, η ομάδα χρησιμοποίησε αντίγραφα των σωλήνων του MOMA για να διαχωρίσει το πριστάνιο και το φυτάνιο για πρώτη φορά. Και οι δύο ενώσεις είναι εξαιρετικά ανθεκτικές στις χημικές αντιδράσεις, γεγονός που καθιστά το επίτευγμα ιδιαίτερα δύσκολο. «Ο χειρόμορφος διαχωρισμός πριστάνιο και φυτάνιου απαιτεί υψηλή ευαισθησία οργάνου και ακρίβεια μέτρησης, τα οποία δείχνουμε ότι το MOMA μπορεί να επιτύχει.»
Για να αντικαταστήσουν τον βράχο του Άρη, οι ερευνητές ανέλυσαν κομμάτια του μετεωρίτη Murchison, ο οποίος προσγειώθηκε στην Αυστραλία το 1969. Όπως πολλοί μετεωρίτες, περιέχει ένα ευρύ φάσμα οργανικών μορίων. Μερικά αποτελούν μέρος της αρχικής σύνθεσης του μετεωρίτη, ενώ άλλα προήλθαν από μεταγενέστερη βιολογική μόλυνση, όπως υλικό που συλλέχθηκε από το σημείο που βρέθηκε. Η ομάδα ανέμενε ότι το πριστάνιο και το φυτάνιο θα εμπίπτουν στην κατηγορία μόλυνσης.
Η μόλυνση από μετεωρίτες αλλοιώνει τα οργανικά μόρια
Οι μετρήσεις παρήγαγαν ένα απροσδόκητο αποτέλεσμα. Στον μετεωρίτη Murchison, όλες οι χειρόμορφες μορφές πριστάνιο και φυτάνιου εμφανίστηκαν σε ίσες ποσότητες, σε αντίθεση με ό,τι θα αναμενόταν από τη βιομάζα στο σημείο ανακάλυψης. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μόλυνση πιθανότατα συνέβη καθώς ο μετεωρίτης πέρασε από την ατμόσφαιρα της Γης και ήρθε σε επαφή με αερολύματα από την καύση ορυκτών καυσίμων.
Αυτή η εξήγηση υποστηρίζεται από συγκριτικές δοκιμές σε πριστάνιο και φυτάνιο που διατηρούνται σε πετρελαιοφόρους σχιστόλιθους, ιζηματογενή πετρώματα που περιέχουν έναν πρόδρομο του πετρελαίου. «Πετρέλαιο «σχηματίζεται σε αυτά τα πετρώματα για εκατομμύρια χρόνια σε μεγάλα βάθη υπό την επίδραση θερμότητας και πίεσης», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Manuel Reinhardt από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν. Αυτές οι συνθήκες εξαλείφουν τη συνήθη χειρόμορφη ανισορροπία, η οποία θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί όλες οι χειρόμορφες μορφές πριστάνης και φυτάνης εμφανίστηκαν σε ίσες αναλογίες στον μετεωρίτη Murchison.
Η ομάδα βλέπει το πείραμα ως κάτι περισσότερο από μια επιτυχημένη δοκιμή για το μελλοντικό έργο του MOMA στον Άρη. Τα ευρήματα εγείρουν επίσης νέα ερωτήματα σχετικά με την προέλευση των οργανικών μορίων στους μετεωρίτες και πώς η αυξανόμενη μόλυνση από πετρέλαιο στην ατμόσφαιρα της Γης μπορεί να τα επηρεάσει.
www.worldenergynews.gr
