NASA, 화성에서 유기 염 발견-화성에서 고대 미생물 생명체의 잔재?

NASA의 Curiosity Mars 우주선의 로우 앵글 셀카는 Lower Sharp Mountain에있는 “Buckskin”이라는 암석 표적을 탐사하기 위해 내려온 우주선을 보여줍니다. 출처 : NASA / JPL-Caltech / MSSS

소금은 화성 유기체 퍼즐의 중요한 조각이 될 수 있습니다

NASA 팀은 유기 또는 탄소 함유 염이 존재할 가능성이 있음을 발견했습니다 화성, 과거에 화성의 거주 가능성에 대한 함의와 함께.

NASA 팀은 유기 염이 화성 표면에있을 가능성이 가장 높다는 사실을 발견했습니다. 고대 도자기 조각과 마찬가지로이 소금은 NASA의 큐리오 시티 탐사선이 이전에 발견 한 것과 같은 유기 화합물의 화학적 잔류 물입니다. 화성의 유기 화합물과 염분은 지질 학적 과정을 통해 형성되거나 고대 미생물 생명체의 잔재가 될 수 있습니다.

화성에서 유기물에 대한 아이디어에 더 많은 증거를 추가하는 것 외에도, 유기 염의 직접적인 감지는 지구상에서 일부 유기체가 옥살산 염 및 아세테이트와 같은 유기 염을 사용할 수 있다는 점을 감안할 때 현대 시대의 화성의 거주 가능성을 지원할 것입니다. 에너지를 얻으십시오.

화성의 모래 언덕의 다채로운 호기심보기

화성의 모래 언덕이 교차 한 후 호기심의 색을 표시합니다. 2014 년 2 월 9 일 탐사선의 Mastcam에 포착 된 NASA의 Curiosity Mars 탐사 구 사구를 살펴보십시오. Curiosity 미션에서 Sol 538 또는 Sol이 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / MSSS

연구를 주도한 유기 지구 화학자 인 James M.T. Lewis는 2021 년 3 월 30 일에 발표했습니다. 지구 물리학 저널 : 행성. 루이스는 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터에서 근무합니다.

Lewis의 실험실 실험과 Curiosity의 복부 내부에있는 화학 실험실 인 SAM (Sample Analysis for Mars)의 데이터 분석은 간접적으로 유기 염의 존재를 나타냅니다. 그러나 SAM과 같은 도구를 사용하여 화성에서 직접 식별하기는 어렵습니다. SAM과 같은 도구는 화성의 토양과 암석을 가열하여 이러한 샘플의 구성을 나타내는 가스를 방출합니다. 문제는 유기 염을 가열하면 화성 토양의 다른 성분에 의해 방출 될 수있는 단순한 가스 만 생성된다는 것입니다.

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질량 분석법은 NASA 과학자들이 샘플에 특정 입자가 포함되어 있는지 확인하기 위해 사용하는 유용한 도구입니다. 크레딧 : NASA

그러나 Lewis와 그의 팀은 화성 토양을 관찰하기 위해 다른 기술을 사용하는 Curiosity의 또 다른 도구, 화학 및 광물학 도구 또는 간단히 CheMin이 충분한 양이 존재하는 경우 특정 유기 염을 감지 할 수 있다고 제안합니다. 지금까지 CheMin은 유기 염을 감지하지 못했습니다.

유기 분자 또는 유기 염 잔해를 찾는 것은 NASA가 다른 세계에서 생명체를 찾는 데 필수적입니다. 그러나 이것은 수십억 년의 방사선이 유기물을 지우거나 분해 한 화성 표면에서 어려운 작업입니다. 고고학자가 도자기 조각을 파는 것처럼 Curiosity는 유기 화합물의 작은 부분을 포함 할 수있는 화성의 토양과 암석을 수집 한 다음 독성 물질과 기타 도구가 화학 성분을 결정합니다.

Curiosity가 지구로 돌려 보낸 데이터를 사용하여 Lewis와 그의 팀과 같은 과학자들은 이러한 깨진 유기물 조각을 하나로 모 으려고합니다. 그들의 목표는 그들이 한때 어떤 종류의 더 큰 입자에 속했을지 그리고이 분자들이 화성의 고대 환경과 잠재적 인 생물학에 대해 무엇을 밝힐 수 있는지를 추론하는 것입니다.

루이스는 “우리는 수십억 년 동안의 유기 화학을 밝혀 내려고 노력하고 있으며,이 유기적 기록에는 생명체가 붉은 행성에 존재했다는 증거인 궁극적 인 상이있을 수 있습니다.”라고 말했습니다.

일부 전문가들은 고대 유기 화합물이 화성에 보존 될 것이라고 수십 년 동안 예측했지만,이를 확인하기 위해 Curiosity SAM의 실험을 수행했습니다. 예를 들어, 2018 년 NASA의 Goddard 우주 생물 학자 Jennifer L. Eggenbrod는 우리가 알고있는 생명체의 필수 구성 요소 인 탄소를 포함하는 수많은 분자의 발견을보고 한 Curiosity 탐험 과학자로 구성된 국제 팀을 이끌었습니다. 과학자들은 대부분의 탄소 함유 분자를 “유기”로 정의합니다.

2012 년 화성에 도착한 이후 NASA의 큐리오 시티 탐사선은 탄소를 포함하는 분자 인 유기물을 찾기 위해 암석을 채굴 해 왔습니다. 이제 Curiosity는 수십억 년 동안 암석에 보존 된 고대 유기물을 발견했습니다. 이 발견은 과학자들이 화성의 초기 거주 가능성을 더 잘 이해하도록 돕고 미래의 화성 탐사를위한 길을 열었습니다. 출처 : NASA의 Goddard 우주 비행 센터 / Dan Gallagher

“30 억년 된 암석에 유기물이 보존되어 있고 표면에서 발견되었다는 사실은 표면 아래에 더 잘 보존 된 샘플에서 더 많은 정보를 얻을 수 있다는 매우 유망한 신호입니다.” Eigenbrode가 말했다. 저는이 새로운 연구에 대해 Lewis와 함께 일했습니다.

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실험실에서 유기 염 분석

수십 년 전 과학자들은 화성에 유기 화합물의 존재를 예측했습니다 그것은 소금으로 분해 될 수 있습니다. 그들은이 염분이 생물의 기능과 관련된 것과 같은 크고 복잡한 입자보다 화성 표면에 더 많이 남아있을 것이라고 주장했습니다.

화성 샘플에 유기 염이있는 경우 Lewis와 그의 팀은 SAM 용광로의 가열이 방출되는 가스 유형에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아보고 싶었습니다. SAM은 샘플을 가열하여 작동합니다. 1,800도 이상 화씨 (1000도 섭씨). 열은 입자를 분해하고 일부는 가스로 방출됩니다. 다른 분자는 특정 온도에서 다른 가스를 방출합니다. 따라서 과학자들은 가스가 방출되는 온도를 살펴봄으로써 샘플이 무엇인지 추론 할 수 있습니다.

화성 표면에서 첫 번째 사진을 찍었습니다.

화성 표면에서 찍은 첫 번째 사진 : 이것은 화성 표면에서 찍은 첫 번째 이미지입니다. 오늘 우주선이 성공적으로 착륙 한 지 불과 몇 분만에 Viking 1에 인수되었습니다. [July 20, 1976]. 크레딧 : NASA / Jet Propulsion Laboratory

“화성 샘플을 가열 할 때 광물과 유기물간에 발생할 수있는 상호 작용이 많아 실험에서 결론을 내리기 어렵 기 때문에 과학자들이 화성에 대한 분석을 수행 할 수 있도록 상호 작용을 선택하려고합니다. 이 정보는 “루이스가 말했다.

Lewis는 화성의 암석을 복제하기 위해 불활성 실리카 분말과 혼합 된 유기 염 그룹을 분석했습니다. 그는 또한 실리카 혼합물에 과염소산 염을 첨가하는 효과를 조사했습니다. 과염소산 염은 염소와 산소를 포함하는 염이며 화성에서 흔히 볼 수 있습니다. 과학자들은 유기물 표지를 찾는 실험을 방해 할 수 있다고 오랫동안 걱정 해 왔습니다.

실제로 연구원들은 과염소산 염이 실험을 방해하는 것을 발견하고 그 방법을 결정했습니다. 그러나 그들은 또한 과염소산 염이 포함 된 샘플에서 수집 한 결과가 과염소산 염이없는 것보다 SAM 데이터와 더 잘 일치하여 화성에 유기 염이 존재할 가능성을 높인다는 것을 발견했습니다.

또한 Lewis와 그의 팀은 Curiosity의 CheMin 도구로 유기 염을 검출 할 수 있다고보고했습니다. 샘플의 구성을 결정하기 위해 CheMin은 샘플에 X 선을 촬영하고 X 선이 검출기로 편향되는 각도를 측정합니다.

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Curiosity의 SAM 및 CheMin 팀은 로버가 Gale Crater의 Mount Sharp에있는 새로운 지역으로 이동함에 따라 유기 염 신호를 계속 검색 할 것입니다.

머지 않아 과학자들은 화성 표면 아래에서 더 잘 보존 된 토양을 연구 할 기회도 갖게 될 것입니다. 2 미터 (6.5 피트)까지 드릴 다운 할 수있는 유럽 우주국 (European Space Agency)의 다가오는 ExoMars 탐사선은 화성의 깊은 층의 화학을 분석하는 Goddard 장비를 탑재 할 것입니다. NASA의 Perseverance 우주선에는 유기 염을 감지 할 수있는 도구가 포함되어 있지 않지만, 과학자들이 정교한 실험실 기계를 사용하여 유기 화합물을 검색 할 수 있기 때문에 탐사선은 미래에 지구로 돌아갈 샘플을 수집하고 있습니다.

참조 : JMT Lewis, JL Eigenbrode, GM Wong, AC McAdam, PD Archer, B. Sutter, M. Millan, RH Williams, M. Guzman, A. Das, EB Rampe, CN Achilles, HB Franz, S. Andrejkovičová, CA Knudson 및 PR Mahaffy, 2021 년 3 월 30 일, 지구 물리학 저널 : 행성.
DOI : 10.1029 / 2020 년

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