For om lag 3,5 milliarder år siden var det en sjø der Nasas Mars-rover Curiosity kjører rundt.

Nå har boreprøver fra den eldgamle sjøbunnen blitt analysert av et av roverens instrumenter, og det er funnet klare spor etter en rekke organiske molekyler, altså molekyler bygget opp omkring karbonatomer.

Det er ingen tvil om at det finnes ganske komplekse molekyler like under overflaten.

Men organiske molekyler stammer ikke nødvendigvis fra organismer – tross navnet – de kan også være dannet gjennom geologiske prosesser i sjøbunnen eller komme fra meteorer eller støvpartikler.

Men livet kan bare oppstå der organiske forbindelser er til stede. Så uansett om molekylene kommer fra levende organismer eller ikke, er funnet viktig for å sannsynliggjøre at livet en gang kan ha oppstått på Mars.

Dessuten kan man forestille seg at eventuelle mikroorganismer kan leve – eller kan ha levd – av de organiske forbindelsene.

Viktig resultat

– Det er stort. Det er et veldig flott og spennende resultat, uansett hvordan man vrir og vrenger på det, sier Morten Bo Madsen, førsteamanuensis og Mars-forsker fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, som ikke har vært involvert i analysen selv.

– Vi har alltid lett etter organisk kjemi på Mars, helt siden Viking-sondene på 1970-tallet. Og nå er det funnet mange ulike organiske molekyler i sedimenter som har ligget på bunnen av en sjø.

Tidligere har Nasa rapportert om organisk kjemi på den røde planeten, men de nye resultatene er mer overbevisende, fordi prøveresultatene den gangen var påvirket av klor fra stoffet perklorat, som det er rikelig av på Mars.

Dessuten viser de nye resultatene en mye større variasjon. Rent kjemisk er Mars mer spennende enn forskerne hittil har vært klar over.

Kan ha vært tjære

I instrumentpakken «Sample Analysis at Mars» (SAM) ble boreprøvene varmet opp til mellom 500 og 860 grader. De gassene som ble frigjort, ble analysert ved hjelp av et spektrometer – et instrument som kan sortere molekylene etter vekt. Det fremgår av den vitenskapelige artikkelen i tidsskriftet Science.

Analysen viser klare spor etter svovelholdige kjemiske forbindelser som tiofen (C₄H₄S), methyltiofen (C₅H₆S), metantiol (CH₄S) og dimetylsulfid (C₂H₆S).

Det var også spor etter molekyler som ikke inneholder svovel, som benzen (C₆H₆), toluen (C₇H₈) og albylbenzen (C₈H₉).

Disse molekylene har ikke nødvendigvis vært i boreprøvene fra starten, men er sannsynligvis restene av enda større molekyler – såkalte makromolekyler – som har blitt brutt ned i forbindelse med analyseprosessen.

Det kan ha vært tjærelignende stoffer, som har blitt dannet av biologisk materiale som har samlet seg på sjøbunnen.

Makromolekylene kan imidlertid også stamme fra karbonholdige støvpartikler som har drysset ned fra rommet og blitt konsentrert på sjøbunnen, eller fra en geologisk prosess under overflaten.

Livet kan gjemme seg langt nede

I motsetning til jorden er ikke Mars lenger beskyttet av et magnetfelt, og sammen med den tynne atmosfæren betyr det at den kosmiske strålingen (partikler fra verdensrommet) er kraftig ved overflaten.

Derfor vil organiske molekyler typisk bli brutt ned ved overflaten, men makromolekylene kan tåle dette bare noen få centimeter nede i avleiringene. Curiositys bor kommer ikke lenger enn om lag seks centimeter ned.

Morten Bo Madsen er åpen for at molekylene kan stamme fra liv:

– Hvis det fortsatt er noe som lever på Mars, må det være mikroorganismer som lever et stykke nede. Og de kan kanskje overleve på en diett av slike tjærestoffer. Med ExoMars-roveren som sendes til Mars i 2020, vil man kunne bore opptil to meter ned. Og der nede vil organismer være beskyttet mot kosmisk stråling. Det kan godt være noe der nede. 

Metaninnholdet skifter med årstidene

Forskere bak Curiosity har for øvrig også rapportert om fem års målinger av det enkleste organiske molekylet, nemlig metan (CH₄).

I en annen Science-artikkel viser de at Mars-atmosfærens metaninnhold veksler med årstidene, så det er avhengig av temperaturen på planeten.

Her på jorden stammer det meste av atmosfærens metan fra levende vesener, men den presise mekanismen bak metanutslippene på Mars er fortsatt ikke kjent.

– Det ser svært overbevisende ut. Det trenger ikke å være dannet biologisk – det kan dannes ved nedbrytning av stoffer under bakken ved det man kaller hydrotermiske prosesser. Det er dessverre veldig vanskelig å skille mellom de to mulighetene, sier Madsen.

– Men uansett kilden til den metanen man ser i atmosfæren, vil også det være noe som eventuelle mikroorganismer i undergrunnen vil kunne livnære seg på.

I de kommende årene vil forskerne lære mer om metanen på Mars, for de vil få målinger fra satellitten ExoMars Trace Gas Orbiter, som går i bane i en høyde på 400 km over Mars-overflaten.

Du kan lese mye mer om ExoMars-prosjektene i artikkelen ExoMars: Er det liv på Mars?

Referanser:

J.L. Eigenbrode mfl: «Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars». Science (2018), DOI: 10.1126/science.aas9185

C.R. Webster mfl: «Background levels of methane in Mars’ atmosphere show strong seasonal variations». Science (2018), DOI: 10.1126/science.aaq0131

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.