Oamenii de stiinta care exploreaza planeta Marte si analizeaza probele de meteoriti martieni au gasit compusi organici esentiali pentru viata: organici care contin azot intr-un meteorit martian vechi de 4 miliarde de ani.

Cu o noua tehnica de inalta rezolutie spatiala de specializare a substantelor N-situ N-chimice, au gasit materiale organice – fie sintetizate local, fie livrate in timpul noachianului – pastrate intacte in minerale carbonatice pe o lunga perioada geologica.

Prezenta lor necesita fixare N abiotica sau biotica si depozitare de amoniac, ceea ce sugereaza ca planeta Marte, la inceputurile sale, avea un mediu mai putin oxidant decat in prezent.

O echipa de cercetare, formata din cercetatorul Atsuko Kobayashi de la Earth-Life Science Institute (ELSI) de la Institutul de Tehnologie din Tokyo, Japonia, si savanta Mizuho Koike, de la Institutul de Stiinte Spatiale si Astronautice din cadrul Japonia Aerospace Exploration Agency (agentia spatiala natională a Japoniei – JAXA), a gasit material organic care contine azot in minerale carbonatice intr-un meteorit martian.

Acest material organic a fost pastrat, cel mai probabil, 4 miliarde de ani, de la Perioada Noachian a planetei Marte. Deoarece mineralele carbonate precipita de obicei din apele subterane, aceasta descoperire sugereaza o Marte timpurie umeda si bogata in organisme, care ar fi putut fi locuibila, populata, si favorabila pentru inceperea vietii.

Timp de zeci de ani, oamenii de stiinta au incercat sa inteleaga daca pe Marte exista compusi organici si, dacă da, care este sursa lor. Desi studiile recente rezultate din explorarea planetei Marte bazata pe rover au descoperit dovezi puternice ale existentei organicelor martiene, nu se stie prea multe despre locul din care provin, cat de vechi sunt, cat de larg distribuite si pastrate pot fi sau care pot fi relatiile lor cu activitatea biochimică.

Meteoritii martieni sunt bucati de pe suprafata planetei Marte care au fost ele insele aruncate in spatiu de impactul meteorilor si care, in cele din urma, au aterizat pe Pamant. Ei ofera informatii importante despre istoria martiana. Un meteorit in special, numit Allan Hills (ALH) 84001, numit dupa regiunea din Antarctica in care a fost descoperit in 1984, este deosebit de important.

Contine minerale de carbonat de culoare portocalie, care au precipitat din apa lichida sarata de pe suprafata apropiata a planetei Marte acum 4 miliarde de ani. Deoarece aceste minerale inregistrează mediul apos de la inceputurile planetei Marte, multe studii au incercat sa inteleaga chimia lor unica  si dacă pot furniza dovezi in favoarea existentei vietii antice pe Marte.

Cu toate acestea, analizele anterioare au suferit contaminare cu materiale terestre din zapada si gheata din Antarctica; asadar, e dificil sa precizam cat de mult din materialul organic din meteorit a fost cu adevarat martian. Pe langa carbon, azotul (N) este un element esential pentru viata terestra si un trasor util pentru evolutia sistemului planetar. Cu toate acestea, din cauza limitarilor tehnice anterioare, azotul nu a fost inca masurat in ALH84001.

Aceasta noua cercetare, realizata de echipa comuna ELSI-JAXA, a folosit tehnici analitice de ultima generatie pentru a studia continutul de azot al carbonatelor ALH84001, iar echipa este increzatoare ca a gasit primele dovezi solide in favoarea existentei organicelor martiene vechi de 4 miliarde de ani care contin azot.

Contaminarea terestra este o problema serioasă pentru studiile materialelor extraterestre. Pentru a evita o astfel de contaminare, echipa a dezvoltat tehnici noi cu ajutorul carora sa pregateasca probele. De exemplu, au folosit banda de argint intr-un laborator curat ELSI pentru a smulge boabele minuscule de carbonat, care sunt aproximativ de latimea unui fir de par uman, de la meteoritul gazda.

Echipa a pregatit apoi aceste boabe pentru a elimina posibilii contaminanti de suprafata cu un instrument de scanare cu fascicul de ioni concentrat la microscopul electronic la JAXA. Ei au folosit, de asemenea, o tehnica numita spectroscopie de absorbtie de raze X de la nivelul marginii K de azot (μ-XANES), care le-a permis sa detecteze azotul prezent în cantitati foarte mici si sa determine in ce forma chimica se afla acel azot. mineralele ignee din apropiere nu dădeau azot detectabil, arătând că moleculele organice erau doar în carbonat. Probele de control din mineralele ignee din apropiere nu au aratat azot detectabil, aratand ca moleculele organice erau doar in carbonat.

Dupa verificarile minutioase in vederea contaminarii, echipa a stabilit ca e foarte probabil ca substantele organice detectate sa fie martiene. De asemenea, au determinat contributia azotului sub forma de nitrat, unul dintre oxidantii puternici de pe actuala planeta Marte, a fost nesemnificativa, sugerand ca Marte, la inceputuri, probabil nu continea oxidanti puternici si, dupa cum au banuit oamenii de stiinta, era mai putin oxidanta decat este astazi.

Suprafata actuala a planetei Marte este prea dura pentru ca majoritatea organicilor sa supravietuiasca. Cu toate acestea, oamenii de stiinta prezic ca compusii organici ar putea fi pastrati in zone aproape de suprafata timp de miliarde de ani. Acesta pare sa fie cazul compusilor organici care contin azot pe care echipa i-a gasit in carbonatele ALH84001, care par sa fi fost prinse in minerale acum 4 miliarde de ani si pastrate timp indelungat inainte de a fi livrate in cele din urma pe Pamant.

Echipa este de acord ca exista multe intrebari importante deschise, cum ar fi de unde provin aceste organice care contin azot? Kobayashi explica: „Exista doua posibilitati principale: fie au venit din afara planetei Marte, fie s-au format pe Marte.

La începutul istoriei sistemului solar, Marte a fost probabil inundata cu niste cantitati semnificative de materie organica, de exemplu din meteoritele bogate in carbon, comete si particule de praf. Probabil unele dintre ele s-au dizolvat in apa sarata si au fost prinse in interiorul carbonatelor.”

Conducatorul echipei de cercetare, Koike, adauga ca, in mod alternativ, reactiile chimice care au avut loc la inceputurile planetei Marte ar fi putut produce organicele care contin azot. In orice caz, spun ei, aceste descoperiri arata ca a existat azot organic pe Marte inainte de a deveni planeta rosie pe care o cunoastem astazi; Marte, la inceput, ar fi putut fi mai „asemanatoare Pamantului”, mai putin oxidanta, mai umeda si mai bogata in organice. Poate ca era „albastra”.