Organico vario

Natura volume 619, pagine 724–732 (2023) Citare questo articolo

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La presenza e la distribuzione di materia organica preservata sulla superficie di Marte possono fornire informazioni chiave sul ciclo del carbonio marziano e sul potenziale del pianeta di ospitare la vita nel corso della sua storia. Diversi tipi di molecole organiche sono state precedentemente rilevate nei meteoriti marziani1 e nel cratere Gale, su Marte2,3,4. Valutare la diversità e la rilevabilità della materia organica altrove su Marte è importante per comprendere l'entità e la diversità dei processi superficiali marziani e la potenziale disponibilità di fonti di carbonio1,5,6. Qui riportiamo il rilevamento di spettri Raman e di fluorescenza coerenti con diverse specie di molecole organiche aromatiche nelle formazioni Máaz e Séítah all'interno delle sequenze del Crater Floor del cratere Jezero, su Marte. Riportiamo specifiche associazioni di fluorescenza-minerali coerenti con molte classi di molecole organiche che si verificano in diversi modelli spaziali all'interno di queste formazioni composizionalmente distinte, indicando potenzialmente destini diversi del carbonio nei diversi ambienti. I nostri risultati suggeriscono che potrebbe esserci una diversità di molecole aromatiche prevalenti sulla superficie marziana e questi materiali persistono nonostante l’esposizione alle condizioni superficiali. Queste potenziali molecole organiche si trovano in gran parte all’interno di minerali legati a processi acquosi, indicando che questi processi potrebbero aver avuto un ruolo chiave nella sintesi, nel trasporto o nella conservazione organica.

Esistono molteplici ipotesi sull'origine della presenza di materia organica su Marte da meteoriti e studi di missione. Questi includono la formazione in situ attraverso interazioni acqua-roccia5 o riduzione elettrochimica della CO2 (rif. 6), o deposizione da fonti esogene come polvere interplanetaria e caduta meteoritica1, sebbene non sia stata esclusa un'origine biotica. Comprendere l’associazione spaziale su piccola scala tra minerali, strutture e composti organici è stato cruciale per spiegare le potenziali riserve di carbonio organico su Marte. Lo strumento SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescent for Organics and Chemicals) è uno strumento che consente ciò sulla superficie marziana.

Il rover Perseverance è stato progettato per la scienza in situ con la capacità di raccogliere una serie di campioni per un eventuale ritorno sulla Terra7. Il sito di atterraggio del rover all'interno del cratere Jezero combina un alto potenziale di abitabilità passata come sito di un antico bacino lacustre8 con diversi minerali, tra cui carbonati, argille e solfati9 che possono preservare materiali organici e potenziali firme biologiche10. Il fondo del cratere Jezero comprende tre formazioni (fm)11; due di questi, Máaz e Séítah, furono esplorati come parte della prima campagna della missione. Máaz, precedentemente mappato come unità ruvida fratturata sul fondo del cratere, è altamente craterizzato e di composizione ampiamente mafica; le osservazioni del rover fino ad oggi indicano una composizione ricca di pirosseno e plagioclasio12. Séítah, precedentemente mappato come fondo del cratere fratturato di 1 unità, è sottostante e quindi si presume più antico di Máaz e contiene rocce che rappresentano un cumulato ultramafico contenente olivina13. SHERLOC ha osservato tre superfici rocciose naturali (come trovate) a Máaz e sette superfici appena abrase tra Máaz e Séítah (Fig. 1 e Dati estesi Fig. 1 e 2). L'abrasione consiste nel rimuovere lo strato esterno della roccia, che è alterato e coperto dalla polvere marziana, utilizzando una punta abrasiva sul trapano per creare un foro cilindrico di 45 mm di diametro e profondo 8-10 mm. Lo strumento per la rimozione delle polveri gassose rimuove quindi le particelle fini residue con gas azoto14 per rivelare una superficie piana e priva di polvere per l'analisi. Quattro bersagli di abrasione sono associati a nuclei di roccia che potrebbero essere restituiti alla Terra durante la campagna Mars Sample Return.

a, Immagine ad alta risoluzione Imaging ScienceExperiment (HiRISE) della regione studiata con la traversata del rover contrassegnata in bianco, il confine tra Séítah e Máaz fm delineato dalla linea azzurra e ciascun bersaglio roccioso etichettato. Barra della scala, 100 m. b, Numero medio di rilevamenti di fluorescenza (su 1.296 punti) dalle scansioni del sondaggio per ciascun target interrogato da SHERLOC, disposti in ordine di osservazione. *Le condizioni di acquisizione erano diverse per i target naturali ricoperti di polvere rispetto ai target abrasi relativamente privi di polvere, con la possibilità di una riduzione dei rilevamenti. c, immagini WATSON di bersagli naturali (riquadro rosso) e abrasi (Máaz è il riquadro blu, Séítah è il riquadro verde) analizzate in questo studio, con le impronte di scansione del sondaggio SHERLOC delineate in bianco. Sono state effettuate due scansioni di rilievo a Guillaumes, Dourbes e Quartier. L'imaging del Sol 141 su Foux aveva una sovrapposizione incompleta dell'imaging WATSON e della mappatura spettroscopica SHERLOC. Barre di scala, 5 mm.