Hľadanie odpovede na otázku, či sme vo vesmíre sami, sa práve posunulo o obrovský skok vpred. Rover Perseverance posiela na Zem dáta, ktoré fascinujú astrobiológov po celom svete. V marťanskom kráteri Jezero, v usadeninách dávnej riečnej delty, objavil prítomnosť rôznorodých organických zlúčenín obsahujúcich uhlík, vodík, kyslík a dusík. Pozreli sme sa na to, ako funguje laserový spektrometer SHERLOC, ktorý tento objav umožnil, čo presne tieto molekuly znamenajú pre vedu a prečo musíme pre definitívnu odpoveď počkať na misiu Mars Sample Return.
Detektív na Marse: Ako funguje prístroj SHERLOC?
Keď hovoríme o objave „organických molekúl“, neznamená to automaticky, že rover narazil na skamenelú marťanskú bunku. Organické zlúčeniny sú chemické látky postavené na kostre uhlíka. Môžu vzniknúť biologickou cestou (životom), ale aj čisto geologickými procesmi (napríklad vulkanickou činnosťou či reakciami vody a hornín).
Aby vedci zistili, z čoho sa marťanské kamene skladajú bez toho, aby ich museli zničiť, vybavili rover prístrojom SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals). Ide o majstrovské dielo optického inžinierstva.
SHerloc využíva hlboký UV laser (ultrafialové žiarenie). Keď tento laser zasiahne vzorku horniny, vybudí elektróny v prítomných chemických zlúčeninách. Tie následne začnú vyžarovať svetlo s inou vlnovou dĺžkou (jav zvaný Ramanova spektroskopia a fluorescencia). Prístroj zachytí toto svetelné spektrum – akýsi „chemický odtlačok prsta“ – a z neho dokáže presne určiť, aké molekuly v kameni spia miliardy rokov.
Geologická časová kapsula v riečnej delte
Miesto objavu nebolo vybrané náhodne. Kráter Jezero bol pred 3,7 miliardami rokov obrovským jazerom, do ktorého ústila rieka. Na Zemi sú práve riečne delty tými najlepšími miestami na zachovanie organického materiálu, pretože jemné bahno a usadeniny dokážu rýchlo pochovať a zakonzervovať všetko, čo vtedajšia voda niesla.
SHERLOC objavil signály organických molekúl vo viacerých formáciách krátera. Fascinujúce je, že rôzne vrstvy hornín vykazujú rôzne chemické zloženie. To znamená, že Mars mal v minulosti veľmi pestrú vodnú chémiu a podmienky na povrchu sa v čase výrazne nemenili, čo poskytovalo stabilné prostredie pre potenciálny vznik mikrobiálneho života.
Prečo potrebujeme marťanské kamene na Zemi?
Hoci sú dáta z lasera prevratné, robotické laboratórium na kolesách má svoje limity. Na to, aby sme s istotou povedali, či tieto molekuly vytvoril niekdajší marťanský organizmus, alebo ide len o hru neživej chémie, musíme vzorky preskúmať v najlepších laboratóriách na Zemi.
Preto Perseverance nerobí len analýzu, ale vykonáva kritickú časť misie:
1.Vŕtanie a pečatenie vzoriek: Aktuálna fáza rovera.
Rover pomocou jadrového vrtáku odoberá vzorky hornín veľkosti kriedy. Tieto vzorky okamžite uzatvára do ultra-čistých titánových skúmaviek, ktoré ukladá do svojho brucha alebo ich zhadzuje na vopred určené miesta (depoty) na povrchu Marsu.
2.Prílet návratovej sondy: Budúca misia ESA/NASA.
V nasledujúcich rokoch odštartuje k Marsu misia Mars Sample Return. Pristávací modul vyzdvihne zapečatené titánové skúmavky z povrchu Marsu a pomocou malej rakety ich vystrelí na obežnú dráhu planéty.
3.Analýza v pozemských laboratóriách: Finálne potvrdenie.
Na obežnej dráhe Marsu prevezme vzorky materská sonda, ktorá ich dopraví na Zem. V špičkových pozemských laboratóriách vedci použijú elektrónové mikroskopy a obrovské synchotróny, ktoré definitívne potvrdia pôvod marťanského uhlíka.
Inžinierstvo na hranici možného
Predstavte si, že musíte navrhnúť citlivý UV laser, zrkadlá a detektory, posadiť ich na vrchol rakety, vystreliť do vesmíru, nechať ich prežiť extrémne vibrácie, radiáciu, sedem minút hrôzy pri pristávaní a potom očakávať, že tento systém bude bezchybne fungovať v mrazivej marťanskej atmosfére plnej jemného prachu. Skutočnosť, že SHERLOC posiela čisté spektografické dáta na vzdialenosť miliónov kilometrov, je triumfom ľudského umu a presného strojárstva.
Záver
Sme generácia, ktorá pravdepodobne zažije moment, kedy ľudstvo po prvýkrát získa dôkaz o mimozemskej chémii, ak nie priamo o živote. Rover Perseverance robí na Marse neoceniteľnú čiernu prácu. Každá jedna zapečatená titánová skúmavka na červenej planéte je kúskom skladačky, ktorá zmení náš pohľad na vesmír a naše miesto v ňom.
