На поверхні марсіанських мінералів міг відбуватися синтез органічних сполук.
З більш ніж 60 тисяч відомих на сьогоднішній день метеоритів близько двох сотень прилетіло на нашу планету з Марса. Встановити точну «станцію відправлення» вдалося шляхом порівняння ізотопного і елементного складу метеоритів з даними, які були отримані марсоходами безпосередньо на червоній планеті.
Однак дослідників надзвичайно зацікавило не тільки те, звідки прилетіли метеорити, але і що вони принесли з собою, і саме тут таїлися основні питання. Виявилося, що в складі марсіанських метеоритів присутні органічні речовини, аналогом яких на Землі можна назвати кероген - складну суміш полімерних органічних сполук, що зустрічається в осадових гірських породах.
Перша висунута гіпотеза полягала в тому, що органічна фаза в марсіанських метеоритах має земне походження: все-таки метеорити прилітають з інших планет не герметично запаковані і цілком можуть підчепити різної органіки вже після прибуття на Землю. Але якщо для метеоритів, які пролежали в землі не одну тисячу років, як у випадку з метеоритом ALH84001, знайденим в Антарктиді, це ще й могло б служити поясненням, то ось для зовсім свіжих космічних тіл з органікою «на борту» такі доводи звучать непереконливо. Вирішивши, що органіка має все-таки марсіанське походження, дослідники почали висувати різні гіпотези, звідки вона могла там з'явитися.
Природно, що найбільш приваблива з версій - це біогенне походження органічних речовин. Однак у випадку з метеоритною органікою така гіпотеза не знайшла обґрунтованого підтвердження: результати різних досліджень швидше вказували на небіологічне походження. Але ось яким саме чином утворювалася марсіанська органіка, досі залишається невирішеним питанням. Нещодавно дослідники з Інституту Карнегі та низки інших наукових організацій опублікували роботу, в якій запропонували електрохімічну гіпотезу виникнення органічних речовин на Марсі.
Предметом вивчення стало просторове розташування органічної фази і склад мінералів у трьох марсіанських метеоритах. Виявилося, що органічні включення сусідять з кристалами таких мінералів, як титано-магнетит, пірротин і пірит, при цьому в них присутні області з підвищеним вмістом окисленого заліза. Це означає, що там могла проходити електрохімічна реакція.
Можна провести аналогію з тим, як відбувається корозія заліза в морській воді, однак замість окислення заліза киснем відбувається відновлення молекул розчиненого вуглекислого газу до простих органічних сполук. Ключовим моментом тут служить дуже близьке розташування граней мінералів, які виступають в ролі мікроелектродів. Коли в простір між мінералами потрапляє рідкий електроліт, то починається електрохімічна реакція і між мікроелектродами може формуватися електричне поле дуже високої напруженості. У цих умовах можуть протікати різноманітні хімічні реакції, які неможливі в звичайних умовах.
Такі мінеральні «батарейки» могли виступити в ролі природних конвертерів вуглекислого газу в найрізноманітніші органічні молекули. Виявлення подібних механізмів може розширити наші уявлення про те, як можуть формуватися хімічні «цеглинки», необхідні для зародження життя. До речі, процес, що ефективно перетворює вуглекислий газ в органіку, наприклад, з використанням сонячного світла, міг би дуже стати в нагоді у нас на Землі для боротьби з глобальним потеплінням, що насувається.
За матеріалами Science Advances