Жизнь или не жизнь: как на Марсе обнаружили «биологический» углерод и что это значит
Марсоход Curiosity собрал органическое вещество, которое на Земле сочли бы биогенным. Но говорить об обнаружении следов жизни на Марсе пока рано. Планетологам требуется больше информации, чтобы понять, как образовались таинственные образцы
Ученые, работающие с марсоходом Curiosity, отчитались в журнале MNRAS об удивительном открытии. В образцах органики, собранных в районе древнего озера, оказалось слишком мало углерода-13. Если бы речь шла о Земле, это было бы веским доводом в пользу того, что вещество было переработано живыми организмами. Именно так и находят следы древнейшей жизни на нашей планете.
Нехорошее число
Как известно, атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Число протонов — это неизменное свойство химического элемента: так, в ядре атома углерода их всегда шесть. А вот количество нейтронов может различаться. Разновидности химического элемента, отличающиеся числом нейтронов, называются изотопами. У углерода два стабильных (то есть не радиоактивных) изотопа: углерод-12 (12С) и углерод-13 (13С). У первого шесть нейтронов, то есть, вместе с протонами, 12 частиц в ядре. У второго семь нейтронов, то есть 13 частиц в ядре.
Углерод-13 составляет лишь около 1% всего углерода в Солнечной системе. Но это тот случай, когда мал золотник, да дорог. Точное содержание 13С может быть маркером жизни, в том числе древней и, гипотетически, даже внеземной.
Дело в том, что углерод — важнейший компонент любой биологической (и вообще органической) молекулы. На этот элемент приходится 18% массы человеческого тела. При этом живые существа предпочитают углерод-12 несколько более тяжелому углероду-13 и охотнее поглощают первый из окружающей среды. Поэтому в веществе, когда-то бывшем частью живых организмов, содержание 13С заметно понижено. И чем больше циклов биологической переработки прошел углерод, тем значительнее эта разница. Некоторые процессы в неживой природе тоже вымывают из образцов тяжелый изотоп, но не так эффективно, как живые организмы. Поэтому обеднение углеродом-13 — важный, хотя и не бесспорный, признак, что над веществом потрудилась жизнь.
Именно так геологи обнаруживают следы живых организмов, которые древнее любых окаменелостей. Рекорд принадлежит образцам возрастом 3,95 млрд лет, найденным в скалах Канады. Они лишь немногим младше земного шара.
Впрочем, у геологов больше уверенности в наличии древней жизни, когда «углеродное смещение» сопутствует характерным окаменелостям. По отдельности то и другое еще может иметь абиогенное происхождение, но вместе — уже вряд ли.
