Uhlík je základom všetkého života na Zemi a uhlíkový cyklus je prirodzený proces recyklácie atómov uhlíka. Na našej domovskej planéte prechádzajú atómy uhlíka cyklom, keď cestujú z atmosféry na Zem a späť do atmosféry. Väčšina nášho uhlíka je v horninách a sedimentoch a zvyšok je v globálnych oceánoch, atmosfére a živých organizmoch. NOAAalebo National Oceanic and Atmospheric Administration.

Viac informácií o pôvode tohto novoobjaveného marťanského uhlíka by mohlo odhaliť aj proces uhlíkového cyklu na Marse.

Tajomstvá v sedimente

Curiosity pristála v kráteri Gale na Marse v auguste 2012. Kráter s dĺžkou 96 míľ (154,5 km), pomenovaný po austrálskom astronómovi Walterovi F. Galeovi, je pravdepodobne výsledkom dopadu meteoritu pred 3,5 miliardami až 3,8 miliardami rokov. Veľká zátoka pravdepodobne obsahovala jazero a teraz sa v nej nachádza hora s názvom Mount Sharp. Súčasťou krátera sú aj vrstvy obnaženej starej horniny.

Aby sme sa na to pozreli bližšie, sonda bola vyvŕtaná na zber vzoriek sedimentov cez kráter medzi augustom 2012 a júlom 2021. Curiosity potom zahriala týchto 24 práškových vzoriek na približne 1 562 stupňov Fahrenheita (850 stupňov Celzia), aby oddelila prvky. To spôsobilo, že vzorky uvoľnili metán, ktorý bol potom analyzovaný iným prístrojom v arzenáli roveru, aby sa preukázala prítomnosť stabilných izotopov uhlíka alebo atómov uhlíka.

V niektorých vzorkách bol uhlík ochudobnený, zatiaľ čo iné boli obohatené. Uhlík má dva stabilné izotopy, merané ako uhlík 12 alebo uhlík 13.

House, hlavný autor štúdie a profesor vied o Zemi na Penn State University, vo vyhlásení uviedol: „Vzorky veľmi ochudobnené o uhlík-13 sú trochu podobné vzorkám z Austrálie odobraným z 2,7 miliardy rokov starých sedimentov.“

„Tieto vzorky boli výsledkom biologickej aktivity, keď bol metán spotrebovaný starými mikrobiálnymi rohožami, ale nemôžeme to nevyhnutne povedať o Marse, pretože je to planéta, ktorá mohla vzniknúť z iných materiálov a procesov ako Zem.“

V jazerách na Zemi mikróby radi rastú vo veľkých kolóniách, ktoré v podstate tvoria rohože tesne pod hladinou vody.

3 potenciálne zdroje uhlíka

Rôzne merania týchto atómov uhlíka by mohli naznačovať tri veci veľmi odlišné o starovekom Marse. Pôvod uhlíka je pravdepodobne spôsobený kozmickým prachom, ultrafialovým rozkladom oxidu uhličitého alebo ultrafialovým rozkladom biologicky produkovaného metánu.

Podľa výskumníkov sú „všetky tri tieto scenáre nekonvenčné, na rozdiel od bežných procesov na Zemi“.

Prvý scenár zahŕňa prechod celej našej slnečnej sústavy cez oblak galaktického prachu, čo sa podľa Housea deje každých 100 miliónov rokov. Oblak plný častíc môže viesť k ochladzovaniu na kamenných planétach.

„Neukladá sa pri ňom veľa prachu,“ povedal House. „Je ťažké vidieť niektorú z týchto udalostí depozície v záznamoch Zeme.“

Je však možné, že počas udalosti, ako je táto, oblak kozmického prachu znížil teploty na starovekom Marse, ktorý mohol obsahovať tekutú vodu. To by mohlo spôsobiť, že sa na povrchu Marsu vytvoria ľadovce a na povrchu ľadu zostane vrstva prachu. Keď sa ľad roztopí, vrstva sedimentu vrátane uhlíka zostane. Aj keď je to celkom možné, existuje len málo dôkazov o ľadovcoch v kráteri Gale a autori štúdie uviedli, že je potrebný ďalší výskum.

Druhý scenár zahŕňa premenu oxidu uhličitého na Marse na organické zlúčeniny, ako je formaldehyd, v dôsledku ultrafialového žiarenia. Táto hypotéza si tiež vyžaduje ďalší výskum.

Tretí spôsob výroby tohto uhlíka má potenciálne biologické korene.

Je tiež možné, že metán reagoval s ultrafialovým žiarením a zanechal na povrchu Marsu stopu uhlíka.

Ďalšie jamy na obzore

Curiosity sa na miesto, kde zozbierala väčšinu vzoriek, vráti približne o mesiac, čo umožní ďalšiu príležitosť analyzovať sedimenty z tejto zaujímavej lokality.

„Tento výskum spĺňa dlhodobý cieľ skúmania Marsu,“ povedal House. „Merať rôzne izotopy uhlíka – jeden z najdôležitejších nástrojov geológie – zo sedimentov v inom obývateľnom svete, a to na základe deväťročného prieskumu.“