Марсоход «Розалинд Франклин» будет искать следы жизни по хиральности органики

Марсоход «Розалинд Франклин», созданный в рамках программы ExoMars, оснащён прибором, способным обнаруживать органические молекулы и определять их хиральность непосредственно на поверхности Красной планеты. Это позволяет искать следы биологической активности в марсианском грунте.

Учёные полагают, что миллиарды лет назад климат Марса был гораздо более мягким: планета обладала плотной атмосферой и жидкой водой, что теоретически допускало существование примитивных микроорганизмов. Однако органические соединения, найденные ранее американскими роверами, не давали однозначного ответа на вопрос об их биогенном происхождении.

В отличие от предшественников, европейский марсоход «Розалинд Франклин» не только отбирает пробы, но и проводит их всесторонний анализ на месте. Специально для этого Институт Макса Планка разработал измерительный комплекс, который способен исследовать молекулярную структуру органики, включая её хиральность.

Главными индикаторами жизнедеятельности выбраны пристан (C19H40) и фитан (C20H42) — углеводороды, широко распространённые в биомассе на Земле. Их хиральность, то есть существование в двух зеркальных конфигурациях, в живых организмах проявляется практически исключительно в одной из форм, что служит надёжным признаком биологии.

Принцип работы прибора основан на газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Образец нагревается в печи, выделившиеся летучие вещества проходят через капиллярную колонку со специальным покрытием. Поскольку разные хиральные изомеры взаимодействуют с покрытием с неодинаковой скоростью, они разделяются во времени, позволяя зафиксировать их соотношение.

Для калибровки оборудования учёные использовали образцы Мурчисонского метеорита, упавшего в Австралии в 1969 году и богатого органическими соединениями. Ожидалось, что результаты помогут откалибровать методику перед марсианской миссией.

Однако эксперимент преподнёс сюрприз: в метеорите обнаружились равные доли обеих хиральных форм пристана и фитана, что типично для небиологических процессов. Исследователи связали это с загрязнением, которое метеорит приобрёл при прохождении через атмосферу Земли, улавливая продукты сгорания ископаемого топлива.

Таким образом, испытание не только подтвердило надёжность прибора для работы на Марсе, но и поставило новые вопросы относительно происхождения органического вещества в метеоритах и антропогенного загрязнения атмосферы. Эти данные важны как для планетологии, так и для экологии.