"Naturligt förekommande batterier" på Mars kan hålla ledtrådar om livets ursprung

I tävlingen att vara den största vetenskapliga clichén, precis bakom "mitokondrier är cellens kraftcenter" kommer uttrycket "Kol är livets byggsten". Men bortom jordens gränser kan livet styckas ihop efter en olika uppsättningar regler.

Loppet är på för att räkna ut vad exakt de reglerna kan vara, och en ny en studie publicerad idag i Science Advances av Carnegie Institution for Science, börjar hitta svar. I papperet bestämde forskarna att martiankarbon väsentligen gjordes av ett naturligt förekommande batteri. Det är ett viktigt framsteg när det gäller att bestämma exakt hur organiska Martian-föreningar kom ifrån, eftersom biologin inte är ansvarig. Ledde av senior personalforskare Andrew Steele analyserade gruppen tre martre meteoriter, Tissint, Nakhla och NWA 1950, och visade att de organiska föreningar som hittades inne matchde de föreningar som tidigare hittades på Mars Rover-uppdrag.

"Det är ett vetenskapligt resultat med hjälp av state-of-the-art instrumentation på två planeter, verkligen", säger Steele Omvänd i ett mail.

Vilka meteoriter avslöjar

Så varför studera meteoriter? Självklart är det mycket lättare att undersöka en sten här på jorden än att göra den 54,6 miljoner kilometer (eller 33,9 miljoner mil) trek till den röda planeten (även om det inte hindrar Elon Musk från att ta utmaningen).

"Meteoriter tillåter oss att använda toppmodern instrumentation som aldrig kan flyga till Mars, såsom Synchrotroner, transmissionselektronmikroskop och sekundära jonmasspektrometrar", säger Steele. "Det här låter oss titta på dessa prover på nanokalan som var nödvändiga för att upptäcka och förstå processen samt se till att vi tittade på var Martian."

Steele grupp identifierade att dessa organiska föreningar gjordes genom icke-biologiska metoder, klassificerade som abiotisk organisk kemi, i tidigare forskning från 2012. Men genom att tillämpa avancerade tekniker inom mikroskopi och spektroskopi, delgav gruppen in i bildprocessen och så småningom upptäckte att det var naturligt oocyklande galvanisk cell kan vara ansvarig för skapandet av organiska föreningar. Mineralerna i Martian Rocks, när de möttes med en salt saltlösning, bildade energi i en process som inte är annorlunda än jordbundna ansträngningar för att avlägsna CO2 från atmosfären.

"I princip frigörs energi under korrosionsprocessen som möjliggör kemiska reaktioner," förklarar Steele. "Hypotesen för närvarande finns det tillräckligt med energi för att dela upp vatten och de frigjorda vätejonerna kan reagera med koldioxid upplöst i saltlösningen för att göra organiska ämnen."

Processen kan översättas till andra platser med rätt blandning av igenös sten och saltlösning, och öppnar dörren för att förstå andra solkroppar som Jupiter mån, Europa eller Saturnus måne, Enceladus.

Vad berättar icke-biologiskt kol om biologisk liv?

Det låter kontraintuitivt. Naturligt förekommande batterier? Icke-biologiskt organiskt material? Upptäckter som dessa visar oss exakt hur mycket vi inte vet om vad livet på andra planeter skulle kunna se ut.

Steeles forskning sätter scenen för att hitta andra positiva mätningar av livet, eftersom förståelse av grundläggande organisk kemi i skogen på Mars sätter en referenspunkt. Eftersom vi inte har någon aning om hur martianlivet kan fungera biokemiskt, är det viktigt att etablera någon form av baslinje. Vad vi finner kan också ge oss tips om jordens ursprung.

"Sökandet efter livet i solsystemet och bortom är också en sökning efter vårt eget ursprung, för att ge oss en aning om livet på jorden," säger Steele.

Steele organiska meteoritföreningar matchar också de som upptäckts av nyfikenhet tidigare i år. För att överbrygga klyftan, i framtida arbete hoppas gruppen att rena prov ska returneras från Mars för att bekräfta deras resultat. Det är på dig, InSight.