NASA's Curiosity-rover heeft nieuw bewijs gevonden in rotsen op Mars dat suggereert dat de planeet oud leven zou kunnen hebben ondersteund. evenals nieuw bewijs in de atmosfeer van Mars dat betrekking heeft op de zoektocht naar het huidige leven op de Rode Planeet. Hoewel dit niet noodzakelijk een bewijs is van het leven zelf, deze bevindingen zijn een goed teken voor toekomstige missies die het oppervlak en de ondergrond van de planeet verkennen.

De nieuwe bevindingen - "taaie" organische moleculen in drie miljard jaar oude sedimentaire gesteenten nabij het oppervlak, evenals seizoensvariaties in het methaangehalte in de atmosfeer - verschijnen in de 8 juni-editie van het tijdschrift Wetenschap .

Organische moleculen bevatten koolstof en waterstof, en kan ook zuurstof bevatten, stikstof en andere elementen. Hoewel vaak geassocieerd met het leven, organische moleculen kunnen ook worden gemaakt door niet-biologische processen en zijn niet noodzakelijkerwijs indicatoren van leven.

"Met deze nieuwe bevindingen, Mars zegt ons dat we op koers moeten blijven en blijven zoeken naar bewijs van leven, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator voor het Science Mission Directorate op het NASA-hoofdkwartier, in Washington. "Ik ben ervan overtuigd dat onze lopende en geplande missies nog meer adembenemende ontdekkingen op de Rode Planeet zullen ontgrendelen."

"Nieuwsgierigheid heeft de bron van de organische moleculen niet bepaald, " zei Jen Eigenbrode van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die hoofdauteur is van een van de twee nieuwe Science-papers. "Of het een record bevat van het oude leven, was voedsel voor het leven, of heeft bestaan ​​in de afwezigheid van leven, organische stof in materialen van Mars bevat chemische aanwijzingen voor planetaire omstandigheden en processen."

Hoewel het oppervlak van Mars tegenwoordig onherbergzaam is, er is duidelijk bewijs dat in het verre verleden, het klimaat op Mars zorgde ervoor dat vloeibaar water - een essentieel ingrediënt voor het leven zoals wij dat kennen - naar de oppervlakte kon stromen. Gegevens van Curiosity onthullen dat miljarden jaren geleden, een watermeer in Gale Crater bevatte alle ingrediënten die nodig zijn voor het leven, inclusief chemische bouwstenen en energiebronnen.

"Het oppervlak van Mars wordt blootgesteld aan straling vanuit de ruimte. Zowel straling als agressieve chemicaliën breken organisch materiaal af, "zei Eigenbrode. "Oude organische moleculen vinden in de bovenste vijf centimeter van gesteente dat is afgezet toen Mars mogelijk bewoonbaar was, is een goed voorteken voor ons om het verhaal van organische moleculen op Mars te leren met toekomstige missies die dieper zullen boren."

Seizoensgebonden methaanuitstoot

In het tweede blad wetenschappers beschrijven de ontdekking van seizoensvariaties in methaan in de atmosfeer van Mars in de loop van bijna drie Mars-jaren, dat is bijna zes aardse jaren. Deze variatie werd gedetecteerd door Curiosity's Sample Analysis at Mars (SAM) instrumentsuite.

Water-gesteente chemie kan het methaan hebben gegenereerd, maar wetenschappers kunnen de mogelijkheid van biologische oorsprong niet uitsluiten. Methaan was eerder gedetecteerd in de atmosfeer van Mars in grote, onvoorspelbare pluimen. Dit nieuwe resultaat laat zien dat lage niveaus van methaan in Gale Crater herhaaldelijk pieken in warme, zomermaanden en vallen elk jaar in de winter.

"Dit is de eerste keer dat we iets herhaalbaars zien in het methaanverhaal, dus het biedt ons een handvat om het te begrijpen, " zei Chris Webster van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië, hoofdauteur van het tweede artikel. "Dit is allemaal mogelijk vanwege de lange levensduur van Curiosity. Door de lange duur hebben we de patronen in deze seizoensgebonden 'ademhaling' kunnen zien."

Organische moleculen vinden

Om organisch materiaal in de bodem van Mars te identificeren, Nieuwsgierigheid boorde zich in sedimentair gesteente dat bekend staat als mudstone uit vier gebieden in Gale Crater. Deze moddersteen is miljarden jaren geleden geleidelijk gevormd uit slib dat zich ophoopte op de bodem van het oude meer. De gesteentemonsters zijn geanalyseerd door SAM, die een oven gebruikt om de monsters te verwarmen (meer dan 900 graden Fahrenheit, of 500 graden Celsius) om organische moleculen uit het gepoederde gesteente vrij te maken.

SAM heeft kleine organische moleculen gemeten die van het mudstone-monster kwamen - fragmenten van grotere organische moleculen die niet gemakkelijk verdampen. Sommige van deze fragmenten bevatten zwavel, die hadden kunnen helpen ze te behouden op dezelfde manier waarop zwavel wordt gebruikt om autobanden duurzamer te maken, volgens Eigenbrode.

De resultaten geven ook organische koolstofconcentraties aan in de orde van 10 delen per miljoen of meer. Dit komt dicht in de buurt van de hoeveelheid die is waargenomen in meteorieten van Mars en ongeveer 100 keer groter dan eerdere detecties van organische koolstof op het oppervlak van Mars. Enkele van de geïdentificeerde moleculen zijn thiofenen, benzeen, tolueen, en kleine koolstofketens, zoals propaan of buteen.

In 2013, SAM ontdekte enkele organische moleculen die chloor bevatten in rotsen op het diepste punt van de krater. Deze nieuwe ontdekking bouwt voort op de inventaris van moleculen die zijn gedetecteerd in de oude meersedimenten op Mars en helpt verklaren waarom ze bewaard zijn gebleven.

Het vinden van methaan in de atmosfeer en oude koolstof die aan het oppervlak is bewaard, geeft wetenschappers het vertrouwen dat NASA's Mars 2020-rover en ExoMars-rover van ESA (European Space Agency) nog meer organische stoffen zullen vinden, zowel aan de oppervlakte als in de ondiepe ondergrond.

Deze resultaten vormen ook de basis voor de beslissingen van wetenschappers terwijl ze werken aan het vinden van antwoorden op vragen over de mogelijkheid van leven op Mars.

"Zijn er tekenen van leven op Mars?" zei Michael Meyer, hoofdwetenschapper voor NASA's Mars Exploration Program, op het NASA-hoofdkwartier. "We weten het niet, maar deze resultaten vertellen ons dat we op de goede weg zijn."

Dit werk werd gefinancierd door NASA's Mars Exploration Program voor het Science Mission Directorate (SMD) van het bureau in Washington. Goddard leverde het SAM-instrument. JPL heeft de rover gebouwd en beheert het project voor SMD.