다양한 유기농

Nature 619권, 724~732페이지(2023)이 기사 인용

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측정항목 세부정보

화성 표면에 보존된 유기물의 존재와 분포는 화성의 탄소 순환과 역사 전반에 걸쳐 생명체가 존재할 수 있는 행성의 잠재력에 대한 핵심 정보를 제공할 수 있습니다. 여러 유형의 유기 분자가 이전에 화성의 운석1과 게일 분화구, 화성2,3,4에서 검출되었습니다. 화성의 다른 곳에서 유기물의 다양성과 탐지 가능성을 평가하는 것은 화성 표면 과정의 범위와 다양성, 그리고 탄소원의 잠재적 가용성을 이해하는 데 중요합니다1,5,6. 여기서 우리는 화성 Jezero 분화구의 분화구 바닥 시퀀스 내의 Máaz 및 Séítah 형성에서 여러 종의 방향족 유기 분자와 일치하는 라만 및 형광 스펙트럼의 검출을 보고합니다. 우리는 이러한 구성적으로 구별되는 형성 내에서 서로 다른 공간 패턴에서 발생하는 많은 종류의 유기 분자와 일치하는 특정 형광-미네랄 연관성을 보고하며, 이는 잠재적으로 환경 전반에 걸쳐 탄소의 서로 다른 운명을 나타냅니다. 우리의 연구 결과는 화성 표면에 널리 퍼져 있는 다양한 방향족 분자가 있을 수 있으며 이러한 물질은 표면 조건에 노출되었음에도 불구하고 지속된다는 것을 시사합니다. 이러한 잠재적인 유기 분자는 수성 공정과 연결된 광물 내에서 주로 발견되며, 이는 이러한 공정이 유기 합성, 운송 또는 보존에 중요한 역할을 했을 수 있음을 나타냅니다.

운석과 임무 연구를 통해 화성에 유기물이 존재했다는 여러 가지 기원 가설이 있습니다. 여기에는 물-암석 상호작용5 또는 CO2의 전기화학적 환원(참고 6)을 통한 현장 형성, 또는 행성 간 먼지 및 운석 유입과 같은 외인성 물질로부터의 퇴적이 포함되지만, 생물적 기원은 배제되지 않았습니다. 광물, 질감 및 유기 화합물 사이의 미세한 공간 연관성을 이해하는 것은 화성의 잠재적인 유기 탄소 풀을 설명하는 데 중요합니다. SHERLOC(Raman and Luminescent for Organics and Chemicals) 장비를 사용한 거주 가능 환경 스캔은 화성 표면에서 이를 가능하게 하는 도구입니다.

Perseverance 탐사선은 최종적으로 지구로 돌아갈 수 있도록 일련의 샘플을 수집할 수 있는 능력을 갖춘 현장 과학을 위해 설계되었습니다. 제제로 분화구 내 탐사선의 착륙 지점은 고대 호수 유역8이 있었던 곳으로서 과거 거주 가능성이 높은 잠재력과 유기 물질 및 잠재적 생체특징10을 보존할 수 있는 탄산염, 점토, 황산염9을 포함한 다양한 광물을 결합한 것입니다. Jezero 분화구 바닥에는 세 가지 형태(fm)11가 있습니다. 이들 중 두 곳인 Máaz와 Séítah는 임무의 첫 번째 캠페인의 일부로 탐사되었습니다. 이전에 분화구 바닥이 부서진 거친 단위로 매핑된 Máaz는 분화구가 많고 구성이 광범위하게 고철질입니다. 현재까지의 탐사선 관찰은 휘석과 사장석12이 풍부한 구성을 나타냅니다. 이전에 분화구 바닥이 1개 단위로 갈라진 것으로 지도에 표시된 Séítah는 그 아래에 있으므로 Máaz보다 오래된 것으로 추정되며 초염기성 감람석을 함유한 퇴적물을 나타내는 암석을 포함하고 있습니다13. SHERLOC는 Máaz에서 3개의 자연(발견된) 암석 표면과 Máaz 및 Séítah에서 7개의 갓 마모된 표면을 관찰했습니다(그림 1 및 확장 데이터 그림 1 및 2). 마모는 풍화되고 화성 먼지로 덮인 암석의 외부층을 제거하는 작업으로 구성됩니다. 드릴의 마모 비트를 사용하여 직경 45mm, 깊이 8~10mm의 원통형 구멍을 만듭니다. 그런 다음 기체 먼지 제거 도구는 질소 가스14로 잔여 미세분을 제거하여 분석을 위한 평평하고 먼지 없는 표면을 드러냅니다. 4개의 마모 대상은 화성 샘플 반환 캠페인 중에 지구로 반환될 수 있는 암석 코어와 연결되어 있습니다.

a, 흰색으로 표시된 로버의 횡단, 연한 파란색 선으로 표시된 Séítah와 Máaz fm 사이의 경계, 라벨이 표시된 각 암석 목표로 연구된 지역의 고해상도 이미징 과학 실험(HiRISE) 이미지. 스케일 바, 100m. b, 관찰 순서대로 정렬된 SHERLOC에서 조사한 각 표적에 대한 조사 스캔의 평균 형광 검출 수(1,296개 지점 중). *먼지로 뒤덮인 자연 표적과 비교적 먼지가 없는 마모된 표적의 획득 조건이 다르기 때문에 탐지가 감소할 수 있습니다. c, 이 연구에서 분석된 자연(빨간색 상자) 및 마모된 표적(Máaz는 파란색 상자, Séítah는 녹색 상자)의 WATSON 이미지와 SHERLOC 조사 스캔 발자국이 흰색으로 윤곽선이 그려져 있습니다. Guillaumes, Dourbes 및 Quartier에서 두 가지 조사 스캔이 수행되었습니다. Foux의 Sol 141 이미징은 WATSON 이미징과 SHERLOC 분광학 매핑이 불완전하게 겹쳤습니다. 스케일 바, 5mm.