Jarenlang heeft NASA’s Curiosity-rover ‘broodkruimels’ van organisch materiaal op Mars opgepikt: kleine, eenvoudige, op koolstof gebaseerde moleculen die zinspeelden op een chemisch actief verleden. Een baanbrekende nieuwe analyse suggereert echter dat deze fragmenten niet slechts geïsoleerde sporen zijn, maar delen van een veel grotere, complexere chemische puzzel.
Door gebruik te maken van een gespecialiseerd chemisch proces op een gesteentemonster dat zes jaar geleden werd verzameld, hebben wetenschappers 21 verschillende organische moleculen geïdentificeerd, wat de grootste en meest diverse reeks organische verbindingen vormt die ooit op de Rode Planeet zijn gedetecteerd.
De doorbraak: van fragmenten naar complexiteit
De ontdekking, gepubliceerd in Nature Communications, komt voort uit een geavanceerd experiment uitgevoerd in de Gale Crater. Met behulp van een oplosmiddel genaamd tetramethylammoniumhydroxide (TMAH) kon het laboratorium aan boord van de rover rotsmonsters effectiever afbreken, waardoor een schat aan details aan het licht kwam die eerdere missies hadden gemist.
Tot de bevindingen behoren verschillende sleutelindicatoren van chemische complexiteit:
– Zeven geheel nieuwe moleculen die nog nooit eerder op Mars zijn gezien.
– Stikstofheterocycli : ringvormige structuren die stikstof bevatten. Dit is vooral belangrijk omdat stikstof een fundamentele bouwsteen is van DNA en RNA op aarde.
– Naftaleen en benzothiofeen : verbindingen die doorgaans wijzen op de afbraak van veel grotere, ingewikkeldere koolstofstructuren.
“Onze ontdekking breidt niet alleen de catalogus van bekende moleculen uit, maar vertelt ons ook dat sommige bouwstenen voor het leven zoals we dat op aarde kennen in het verre verleden ook op Mars aanwezig waren.” — Amy Williams, hoofdauteur, Universiteit van Florida
Waarom dit belangrijk is voor de zoektocht naar leven
Hoewel deze bevindingen niet bewijzen dat er ooit leven op Mars heeft bestaan, veranderen ze wel fundamenteel ons begrip van de geschiedenis van de planeet.
Om het leven te ondersteunen heeft een planeet meer nodig dan alleen de juiste ingrediënten; het heeft een omgeving nodig die stabiel genoeg is om ze te behouden. De aanwezigheid van deze complexe moleculen suggereert dat het oude Mars een ‘zachte’ chemie bezat om organisch materiaal te beschermen tegen vernietiging door harde straling en extreme klimaatverschuivingen.
De rol van klei staat centraal bij deze conservering. Het monster is genomen in een kleirijk gebied met de bijnaam ‘Mary Anning’. Op aarde staan kleimineralen bekend om hun vermogen om organisch materiaal op te vangen en te beschermen tegen afbraak. Het feit dat deze moleculen miljarden jaren hebben overleefd, suggereert dat de geologische geschiedenis van Mars mogelijk de perfecte ‘kluis’ voor biologische kenmerken heeft opgeleverd.
Een wetenschappelijk experiment met hoge inzet
Deze ontdekking was het resultaat van een precisiemissie met hoge inzet. Curiosity had slechts twee kleine containers met het noodzakelijke chemische oplosmiddel bij zich voor de gehele meerjarige missie. Na het eerste gebruik in 2020 hebben NASA-wetenschappers jarenlang besteed aan het verfijnen van het proces, waarbij ze het experiment opnieuw hebben ontworpen tot een procedure in drie fasen om geavanceerde laboratoria op aarde beter na te bootsen.
Het succesvolle gebruik van deze laatste voorraad TMAH heeft een routekaart opgeleverd voor de manier waarop toekomstige missies kunnen jagen op nog ongrijpbaarder sporen van oude micro-organismen.
Vooruitkijken
Het vandaag geanalyseerde gesteente werd ongeveer 3,5 miljard jaar geleden gevormd, in een periode dat de Gale-krater een waterrijke omgeving was. Als Mars ooit leven zou huisvesten, of zelfs de voorlopers ervan, zouden de chemische sporen waarschijnlijk in precies dit soort bewaarde, kleirijke sedimenten worden gevonden.
Conclusie: De detectie van complexe, stikstofrijke organische moleculen bewijst dat Mars ooit een geavanceerd chemisch landschap bezat dat in staat was de fundamentele bouwstenen van het leven te behouden. Deze ontdekking verschuift de focus van alleen het vinden van ‘ingrediënten’ naar het zoeken naar de bewaarde overblijfselen van een complexe, oude wereld.
