Το ρόβερ Perseverance της NASA, που εδώ και πέντε χρόνια εξερευνά τον κρατήρα Jezero στον Άρη, έκανε μια εντυπωσιακή ανακάλυψη: εντόπισε πολύπλοκο μακρομοριακό άνθρακα στην επιφάνεια ενός βράχου, χωρίς να χρειαστεί διάτρηση ή λείανση. Πρόκειται για τη ρηχότερη ανίχνευση οργανικής ύλης στην επιφάνεια του Άρη που έχει καταγραφεί ποτέ.
Η ανακάλυψη έγινε σε ένα σημείο που οι επιστήμονες ονομάζουν Bright Angel, στις παρυφές μιας αρχαίας κοίτης ποταμού που λέγεται Neretva Vallis. Το ρόβερ χρησιμοποίησε το όργανο SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) — ένα φασματόμετρο Raman υπεριώδους ακτινοβολίας που εκτοξεύει λέιζερ βαθέος υπεριώδους φωτός και διαβάζει το φως που επιστρέφει με μετατοπισμένες ενέργειες. Αυτή η τεχνική επιτρέπει στους επιστήμονες να αναγνωρίσουν συγκεκριμένους μοριακούς δεσμούς.
Η ανακάλυψη στο Bright Angel
Ανάμεσα στις αρειανές ημέρες 1180 και 1218, το ρόβερ στόχευσε το λέιζερ του σε τέσσερα σημεία στο Bright Angel. Το πρώτο, που ονομάστηκε Steamboat Mountain, χρησιμοποιήθηκε ως δείγμα ελέγχου. Τα υπόλοιπα τρία — Cheyava Falls, Apollo Temple και Walhalla Glades — έδωσαν μια φασματοσκοπική υπογραφή μακρομοριακού άνθρακα. Το σήμα, γνωστό ως γραφιτική ζώνη (G-band), υποδηλώνει την παρουσία ενός πολύπλοκου, διασταυρούμενου δικτύου κυρίως ανηγμένων ατόμων άνθρακα, ανθεκτικού σε χημική και θερμική διάσπαση.
Το υλικό μοιάζει, εντός των ορίων ακρίβειας των οργάνων του Perseverance, με το γήινο κερογόνο. Ωστόσο, οι ερευνητές απέφυγαν να χρησιμοποιήσουν τον όρο «κερογόνο», επειδή στη Γη το κερογόνο σχηματίζεται σχεδόν αποκλειστικά από βιολογική ύλη — κυρίως απολιθωμένους μικροοργανισμούς που θάφτηκαν εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Όπως εξήγησε η Ashley E. Murphy, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Πλανητών στην Τούσον της Αριζόνα, ο όρος «κερογόνο» προϋποθέτει βιογενή προέλευση, ενώ ο όρος «μακρομοριακός άνθρακας» αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο είτε βιοτικής είτε αβιοτικής προέλευσης.
Αποκλείοντας τα τεχνουργήματα
Η πρώτη ανησυχία της ερευνητικής ομάδας ήταν ότι το σήμα μπορεί να προερχόταν από το ίδιο το όργανο — από το μπροστινό παράθυρο πυριτίου του SHERLOC. Το Bright Angel ήταν η πρώτη τοποθεσία που εξέτασε το SHERLOC μετά από μια ανωμαλία στο κάλυμμα σκόνης που απενεργοποίησε τον μηχανισμό εστίασής του. Για να επιβεβαιώσουν τη λειτουργία του οργάνου, οι επιστήμονες συνέλεξαν φάσματα από εφεδρικά οπτικά στοιχεία πτήσης στο εργαστήριό τους, στόχευσαν το SHERLOC στο κενό και σε γνωστά σημεία βαθμονόμησης. Η τελική επιβεβαίωση ήρθε όταν το Steamboat Mountain — το δείγμα ελέγχου — δεν έδειξε κανένα σήμα G-band.
Η δεύτερη ανησυχία ήταν η μόλυνση: μήπως το ρόβερ είχε μεταφέρει οργανικό υλικό από τη Γη; Οι επιστήμονες επεσήμαναν ότι το τρυπάνι του ρόβερ είχε αποστειρωθεί πριν από την εκτόξευση και είχε κόψει πολλούς άλλους βράχους στον Jezero χωρίς ποτέ να παράγει τόσο ισχυρό σήμα G-band. Επιπλέον, ο βράχος Cheyava Falls δεν ακουμπήθηκε ποτέ από το ρόβερ — απλώς φύσηξαν τη σκόνη από την επιφάνειά του με άζωτο.
Δύο διαφορετικές χρονικές περίοδοι
Αφού επιβεβαιώθηκε ότι η ανακάλυψη ήταν πραγματική, η ομάδα εξέτασε τη χημεία του υλικού που περιβάλλει τον αρειανό μακρομοριακό άνθρακα. Στο Apollo Temple, το σήμα του άνθρακα συνδυαζόταν με ανθρακικά και θειικά ορυκτά — εκείνα που κατακρημνίζονται από νερό που κινείται μέσα σε παλαιότερα πετρώματα. Στο Walhalla Glades, αντίθετα, ο άνθρακας βρισκόταν μέσα σε ίζημα πλούσιο σε πυριτικά άλατα.
Η Murphy βλέπει αυτόν τον διαχωρισμό ως απόδειξη για τουλάχιστον δύο ξεχωριστά χρονικά παράθυρα κατά τα οποία ο άνθρακας μπορεί να εγκλωβίστηκε σε αυτά τα πετρώματα. Πρώτον, ως οργανική ύλη που κατακάθισε στον πυθμένα μιας αρχαίας λίμνης και θάφτηκε μαζί με το ίζημα. Δεύτερον, όταν υπόγεια ύδατα κινήθηκαν αργότερα μέσα από αυτό το θαμμένο πέτρωμα και άφησαν πίσω τους νέα ανθρακικά και θειικά ορυκτά.
Το αναπάντητο ερώτημα
Το ερώτημα εάν ο άνθρακας του Bright Angel είναι υπόλειμμα αρχαίας αρειανής ζωής θα παραμείνει ανοιχτό για αρκετό καιρό. Όπως δήλωσε ο Kyle Uckert, αναπληρωτής κύριος ερευνητής του SHERLOC στο JPL της NASA, η επιστημονική αποστολή του Perseverance δεν σχεδιάστηκε για να διακρίνει μεταξύ αβιοτικών και βιοτικών διεργασιών, αλλά για να εντοπίζει ενδιαφέροντα πετρώματα που θα μπορούσαν να συλλεχθούν για πιθανή επιστροφή στη Γη.
Η απάντηση, λοιπόν, ίσως χρειαστεί να περιμένει μέχρι την προγραμματισμένη αποστολή Mars Sample Return, η οποία θα φέρει δείγματα από τον Άρη πίσω στη Γη για λεπτομερή ανάλυση. Μέχρι τότε, ο μακρομοριακός άνθρακας του Bright Angel παραμένει ένα συναρπαστικό μυστήριο — μια υπόσχεση για αυτά που μπορεί να αποκαλύψουν τα δείγματα όταν φτάσουν τελικά στα γήινα εργαστήρια.