Ezek közül néhány nitrogén- és kénatomokat tartalmaz – ezeket a molekulákat, az aminosavakhoz hasonlóan, az élet előfutárainak tartják. A kutatók a Nature Communications című szaklapban számoltak be a felfedezésről.
A mai Mars a szénalapú kémiai folyamatok számára rendkívül ellenséges környezet: talaja és levegője tele van oxidáló vegyületekkel, amelyek az ilyen szerves molekulákat szétbontják. A Curiosity a küldetése során azonban több olyan helyet is felfedezett, ahol agyagásványok őrizték meg az ősi szerves molekulákat, így azok több milliárd éven át sértetlenül fennmaradtak.
Ahhoz, hogy az új, eddig ismeretlen molekulákat felkutassák, kockázatos kísérletet kellett végrehajtaniuk a marsjáró laboratóriumi műszereivel. A vizsgálathoz szükség volt a Curiosity SAM (Sample Analysis for Mars) laborjának egyik speciális, nedves kémiai mintatárolójára. A SAM mindössze két ilyen mintatárolót vitt magával a Marsra, és mindkettő csak egyszer használható. A kutatók évekig vártak, hogy megtalálják a legígéretesebb fúrási helyszínt, mielőtt a kísérlet végrehajtása mellett döntöttek. A kiválasztott helyszín a Mary Anning nevet viseli, és a Glen Torridonban, egy agyagban gazdag völgyben található, a Gale-kráter központi csúcsának lábánál.
Amy Williams (University of Florida) és munkatársai már a Curiosity leszállása előtt alig várták, hogy a Glen Torridonban mintát vehessenek, mivel a bolygó körül keringő spektrométerek egyértelmű jeleit észlelték annak, hogy a felszínen agyagásványok találhatók. Az agyagok két okból is érdekesek: egyrészt kialakulásukhoz semleges pH-értékű vízre van szükség, másrészt geológiai időskálán nézve is képesek megőrizni a szerves vegyületeket. Miután a Curiosity áthaladt a Bradbury-leszállóhelyen és a Vera Rubin-gerincen, a csapat geológusai úgy döntöttek, hogy a Glen Torridon kőzeteit a leginkább érdemes megvizsgálni az eddig talált mélytavi üledékek közül: ez nyújtja azt az alacsony energiájú környezetet, amely a legalkalmasabb az élet fosszilis bizonyítékainak megőrzésére.
A Curiosity a 2838. marsi napon (sol), vagyis 2020. július 31-én fúrt le és vett mintát a Mary Anning elnevezésű területen. A marsjáró a mintát a SAM berendezésben található száraz kvarctégelybe helyezte, majd kísérletet végzett el rajta: a porrá őrölt kőzetet egy kemencében felhevítette, majd a kiszabaduló gőzöket gázkromatográfba és tömegspektrométerbe vezetve megmérte a benne található molekulák tömegét. A SAM megerősítette, hogy ugyanazokat a szénben gazdag molekulákat látja, mint a korábbi mintákban. Néhány hónappal később, a 2870. marsi napon (2020. szeptember 2.) a Curiosity ismét fúrást végzett egy másik, közeli helyen, amelyet Mary Anning 3-nak neveztek el. Ezt a mintát a marsjáró a SAM kilenc nedves kémiai mintatárolójának egyikébe helyezte.
Ezeket a tégelyeket komplex szerves vegyületek kimutatására tervezték. Amikor az ilyen nagy molekulatömegű vegyületeket szárazon hevítik, egyszerűbb molekulákra bomlanak, így a teljes, komplex molekula soha nem jut el a tömegspektrométerbe. Ha a nagy molekulákat vízbe helyezik, és ott más anyagokkal kölcsönhatásba lépnek, illékonyabbá válnak, és teljes molekulákként párolognak el. A SAM összesen kilenc nedves kémiai tégelyt vitt a Marsra, ebből hetet a gyakoribb szerves vegyületek kimutatására, kettőt pedig a legösszetettebb szerves vegyületek, például lipidek és fehérjék kimutatására szántak. A Curiosity a Mary Anning 3 mintáját az egyik ilyen speciális tégelybe helyezte.
A minta elemzése 28 különböző vegyület lehetséges jelenlétét mutatta ki. Ez azonban csupán a kísérlet első lépése volt. Az eredmények értelmezéséhez a kutatóknak a földi laboratóriumban kellett megismételniük a vizsgálatokat. Marsi mintával ugyan nem rendelkeztek, de a Murchison-meteorit egy darabjával igen: egy ez szénben gazdag kondrit, amely a Naprendszer kialakulásakor jelenlévő molekulákat tartalmazza. A Murchison-meteoritból származó mintákban 16 olyan anyagot találtak, amelyet a SAM a marsi Mary Anning 3 mintájában is kimutatott. A laboratóriumi kísérletek évekig tartottak: a kutatók végül hét vegyületet tudtak biztosan azonosítani, a fennmaradó 21-re csak hozzávetőleges eredményt kaptak.
A szénatomok hatszögletű gyűrűkké kapcsolódnak össze, létrehozva egy vázszerkezetet, amely segíti a nagy molekulák kialakulását. Az újonnan észlelt vegyületek között naftalinok és benzotiofének is vannak, amelyek két összekapcsolt szénalapú gyűrűből állnak. Korábban a SAM által a Marson talált legbonyolultabb szerves vegyületek a csak egy gyűrűvel rendelkező benzolok és a hosszú, gyűrűkké nem kapcsolódó szénatomsorokból álló alkánok voltak.
A SAM kimutatta ugyan a komplex szerves vegyületeket, de azt nem tudja megmondani, hogy ezek honnan származnak. Lehet, hogy a Marson keletkeztek az életnek köszönhetően vagy anélkül. Az is lehet, hogy meteoritok szállították őket a bolygóra. A legfontosabb az, hogy a Curiosity által vett minták a kőzetek belsejéből származnak, amelyek a Mars fiatal korában alakultak ki, olyan környezetben, ahol a földihez hasonló élet virágozhatott. Remélhetőleg a marsi élet fosszíliáit célzó jövőbeni kutatások így eredményesek lehetnek.
Mostanra a Curiosity már rég elhagyta a Glen Torridont, és a Gale-kráter központi csúcsának kőzeteiben vizsgálja a Mars vízzel teli múltjának történetét. A SAM még egy speciális nedves kémiai tégellyel rendelkezik, ami készen áll arra, hogy felkutassa egy másik korszak emlékeit.
Az eredményekről beszámoló szakcikk: https://www.nature.com/articles/s41467-026-70656-0
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet