NASA’s Curiosity-rover heeft een belangrijke mijlpaal bereikt in de zoektocht naar oud leven op Mars. Door een specifiek gesteentemonster uit de Gale-krater te analyseren, hebben wetenschappers meer dan twintig koolstofhoudende verbindingen ontdekt, waaronder zeven moleculen die nog nooit eerder op het oppervlak van Mars zijn geïdentificeerd.
De ontdekking van “Mary Anning 3”.
De doorbraak kwam van een monster met de bijnaam Mary Anning 3, genoemd naar de baanbrekende Engelse paleontoloog. Het gesteente werd verzameld op een deel van Mount Sharp dat ooit deel uitmaakte van een oude oase, die ongeveer 3,5 miljard jaar geleden werd gekenmerkt door verschuivende meren en beken.
Eeuwenlang heeft deze omgeving dikke afzettingen van kleimineralen achtergelaten. In de planetaire wetenschap is klei een cruciale vondst; de structuur is uitzonderlijk efficiënt in het opvangen en behouden van organische verbindingen en beschermt ze tegen de harde straling die doorgaans kwetsbare moleculen op het oppervlak van Mars vernietigt.
Chemische bouwstenen voor het leven
Een van de belangrijkste bevindingen is de detectie van een stikstofheterocyclus : een ring van koolstofatomen die stikstof bevatten. Deze ontdekking is om één belangrijke reden wetenschappelijk diepgaand: deze structuren worden beschouwd als chemische voorlopers van RNA en DNA, de fundamentele bouwstenen van genetische informatie op aarde.
De aanwezigheid van deze moleculen suggereert dat de chemische ‘ingrediënten’ die nodig zijn voor het leven aanwezig waren in de oude omgeving van Mars. Andere opmerkelijke ontdekkingen zijn onder meer:
– Benzothiofeen: Een molecuul dat koolstof en zwavel bevat en vaak wordt aangetroffen in meteorieten.
– Prebiotisch potentieel: Omdat benzothiofeen veel voorkomt in meteorieten waarvan men denkt dat ze het vroege zonnestelsel hebben “bezaaid” met organisch materiaal, versterkt de aanwezigheid ervan op Mars de theorie dat de planeet chemisch klaar was voor leven.
Geavanceerde laboratoriumtechnieken in de ruimte
De analyse werd uitgevoerd met behulp van het Sample Analysis at Mars (SAM) -instrument, een geavanceerd miniatuurlaboratorium dat zich in de rover bevindt. Om de geheimen van het Mary Anning 3-monster te ontsluiten, gebruikten NASA-wetenschappers een ‘natte chemie’-techniek met hoge inzet:
- Verpulvering: Een robotboor verandert de rots in een fijn poeder.
- Thermische analyse: Een oven met hoge temperatuur verwarmt het poeder om gassen vrij te maken voor analyse.
- TMAH-oplosmiddelbehandeling: Voor het eerst gebruikte Curiosity een krachtige chemische oplossing genaamd tetramethylammoniumhydroxide (TMAH) op een monster van Mars. Dit oplosmiddel wordt spaarzaam gebruikt omdat het gereserveerd is voor de hoogste waardedoelen.
Om er zeker van te zijn dat de resultaten accuraat waren, vergeleken onderzoekers het proces met de Murchison-meteoriet, een beroemd monster van oud ruimtegesteente op aarde. Het feit dat de TMAH-behandeling vergelijkbare resultaten opleverde in zowel de meteoriet als het monster van Mars bevestigt dat de rover met succes complexe, mogelijk levensgerelateerde organische materie afbreekt.
Het grote geheel: leven of scheikunde?
Hoewel de ontdekking een enorme stap voorwaarts is, blijven wetenschappers voorzichtig over de oorsprong van deze moleculen. Uit de gegevens blijkt nog niet of deze organische stoffen:
– Biotisch: Geproduceerd door oude levende organismen.
– Abiotisch: Gemaakt door niet-levende geologische processen, zoals de interactie van water met gesteenten (serpentinisatie) of elektrochemische reacties.
Ondanks deze onzekerheid bewijst de enorme diversiteit van de gevonden moleculen dat Mars al meer dan 3,5 miljard jaar een complexe chemische bibliotheek heeft onderhouden, die intense straling en geologische verschuivingen heeft overleefd.
“Deze verzameling organische moleculen vergroot opnieuw de kans dat Mars in het verre verleden een thuis voor leven bood.” — Dr. Ashwin Vasavada, NASA Jet Propulsion Laboratory
Conclusie
De detectie van diverse, stikstofhoudende organische moleculen bevestigt dat het oude Mars over de complexe chemische omgeving beschikte die nodig is om het leven te ondersteunen. Hoewel de bron van deze moleculen nog steeds niet bevestigd is, biedt deze ontdekking een routekaart voor toekomstige missies om op zoek te gaan naar definitieve biologische kenmerken.
