Apa kesamaan arang batu, minyak mentah, dan truffle? Teruskan. Kami akan menunggu.
Jawapannya adalah thiophenes, molekul yang berkelakuan banyak seperti benzena. Minyak mentah, arang batu, dan truffle semuanya mengandungi thiophenes. Oleh itu, lakukan beberapa bahan lain. MSL Curiosity menemui thiophenes di Marikh, dan walaupun itu tidak membuktikan secara pasti bahawa Mars pernah menjadi tuan rumah, penemuannya adalah tonggak penting bagi rover. Terutama kerana truffle masih hidup, dan minyak dan arang batu dulu, semacamnya.
Petikan dari laman web Curiosity NASA mengingatkan kita tentang apa misi rover: “Curiosity dirancang untuk menilai sama ada Mars mempunyai persekitaran yang dapat menyokong bentuk kehidupan kecil yang disebut mikroba. Dengan kata lain, misinya adalah untuk menentukan 'kebiasaan' planet ini.
Sepasang saintis dari Universiti Teknikal Berlin berpendapat bahawa rasa ingin tahu thiophenes yang dijumpai di Marikh boleh menjadi tanda dari kehidupan Martian awal. Sekiranya mereka betul, maka Mars, pada satu masa, dihuni oleh bentuk kehidupan yang sederhana. Mereka telah membentangkan penemuan mereka dalam makalah baru.
Pasangan ini adalah Dirk Schulze-Makuch dan Jacob Heinz. Schulze-Makuch juga merupakan ahli astrobiologi di Washington State University. Makalah mereka bertajuk "Thiophenes on Mars: Biotic or Abiotic Origin?" Ia diterbitkan dalam jurnal Astrobiology.
Rasa ingin tahu MSL menemui thiophenes dalam sedimen Martian. Ini adalah salah satu daripada sejumlah molekul menarik yang terdapat di Marikh yang mungkin berasal dari biotik. Thiophenes juga dapat berasal dari abiotik melalui diagenesis, yang merupakan perubahan fizikal dan kimia yang terjadi ketika sedimen menjadi batuan sedimen.
Untuk mencari thiophenes dalam sedimen Martian, Curiosity harus memanaskan sampel terlebih dahulu di atas 500 Celsius. Kemudian Curiosity memeriksanya dengan instrumen SAM (Analisis Sampel di Marikh). SAM menganalisis gas yang keluar dari sampel menggunakan kromatografi gas-spektrometri jisim. SAM sebenarnya tiga instrumen dalam satu, dan bersama-sama mereka mencari bahan kimia organik.
"Kami mengenal pasti beberapa jalan biologi untuk thiophenes yang nampaknya lebih cenderung daripada yang kimia, tetapi kami masih memerlukan bukti," kata Dirk Schulze-Makuch dalam siaran akhbar. "Sekiranya anda menjumpai thiophenes di Bumi, maka anda akan menganggapnya biologi, tetapi tentu saja di Marikh, bar untuk membuktikan bahawa itu harus sedikit lebih tinggi."
Thiophenes mempunyai struktur yang menunjukkan kemungkinan asal usul biotik. Mereka mempunyai empat atom karbon dan atom sulfur tunggal yang disusun dalam cincin, dengan atom hidrogen. Hidrokarbon adalah elemen penting dalam kimia organik, dan molekul hidrokarbon yang mengandungi atom sulfur adalah bahagian penting dalam kajian kimia organik.
Terdapat sumber thiophenes bukan biologi. Mereka dapat diciptakan oleh benturan meteor, dan melalui proses yang disebut pengurangan sulfokimia termokimia, di mana sebatian dipanaskan di atas 120 Celsius (248 F).
Tetapi sumber biologi thiophenes adalah yang paling menarik. Pada masa lalu, mungkin kira-kira 3 bilion tahun yang lalu, Marikh adalah tempat yang jauh berbeza. Ia mungkin mempunyai lingkungan yang hangat dan basah yang dapat menampung kehidupan. Bakteria purba itu dapat memudahkan proses pengurangan sulfat secara biologi, yang mengakibatkan thiophenes yang dikesan oleh Curiosity.
Teknologi bergerak dengan cepat. Rasa ingin tahu jauh lebih maju daripada Roh dan Peluang pendahulunya. Ia menggunakan teknologi yang memecah molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil untuk analisis. Tetapi apabila Mars rover seterusnya, misi ExoMars ESA, tiba di planet merah, ia akan membawa teknologi yang lebih maju.
ExoMars ’MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) adalah instrumen astrobiologi utama di ExoMars rover, dan juga instrumen terbesar. Ia lebih halus daripada instrumen Curiosity, dan tidak bergantung pada pemecahan untuk mengkaji molekul. MOMA akan membolehkan pengumpulan dan kajian molekul yang lebih besar.
MOMA akan menggunakan konsep homochirality untuk mengenal pasti molekul sebagai biotik atau abiotik, sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh MSL Curiosity. Homochirality adalah sifat asid amino dan gula. Sebilangan besar molekul organik yang diperlukan untuk hidup, termasuk asid amino dan gula, boleh datang dalam kedua-dua jenis tangan kiri dan kanan, disebut sebagai kekiringan mereka.
Dalam kehidupan Bumi, 19 dari 20 asid amino adalah homokiral dan tangan kiri, sementara gula, yang merupakan sebahagian daripada RNA dan DNA, adalah homokiral dan tangan kanan. Homochirality sangat penting untuk metabolisme yang cekap. Tetapi bahan kimia yang sama yang dihasilkan di makmal akan mempunyai banyak jenis tangan kiri dan tangan kanan yang sama. Idea asasnya adalah bahawa jika kita menemui asas kehidupan homokiral, mereka mungkin mempunyai sumber biologi.
Nisbah isotop juga dapat membezakan antara atom yang sama dengan asal biotik atau abiotik. Schulze-Makuch dan Heinze, penulis makalah ini, berpendapat bahawa beberapa data dari ExoMars rover harus digunakan untuk mencari isotop karbon dan sulfur. Khususnya, isotop yang lebih ringan dari kedua-duanya. Mereka berpendapat di situlah kemungkinan besar kita akan menemui sumber biologi.
"Organisma 'malas.' Mereka lebih suka menggunakan variasi isotop cahaya elemen kerana harganya lebih sedikit tenaga," kata Schulze-Makuch.
Bentuk kehidupan cenderung mengubah keseimbangan antara isotop cahaya dan isotop berat unsur yang dihasilkannya. Nisbah itu berbeza daripada nisbah unsur yang sama di blok bangunan mereka. Itu adalah "tanda hidup kisah" menurut Schulze Makuch.
Perbincangan mengenai kehidupan di Marikh telah berlangsung selama beberapa dekad. Ketika pendarat Viking berada di Marikh pada tahun 1976, mereka melakukan pengukuran in-situ pertama, mencari sebatian organik. Apa yang mereka dapati masih agak kontroversial hari ini, kerana tidak ada eksperimen makmal yang dapat menghasilkan semula hasil tersebut. Namun, masyarakat ilmiah dipercayai bahawa penemuan Viking dapat dijelaskan oleh sumber abiotik.
ExoMars rover adalah langkah seterusnya untuk memahami kebiasaan Mars kuno. Hasil percubaannya dapat membawa kita selangkah lebih dekat untuk mengetahui secara pasti jika Mars pernah menjadi tuan rumah. Sayangnya, ini mungkin tidak membawa kita ke kesimpulan itu.
"Seperti kata Carl Sagan, 'tuntutan luar biasa memerlukan bukti luar biasa,'" kata Schulze-Makuch. "Saya rasa bukti itu benar-benar memerlukan kita menghantar orang ke sana, dan angkasawan melihat melalui mikroskop dan melihat mikroba yang bergerak."
Lagi:
- Siaran Akhbar: Kajian mendapati molekul organik yang ditemui oleh Curiosity Rover sesuai dengan kehidupan awal di Marikh
- Kajian yang diterbitkan: Thiophenes on Mars: Biotic or Abiotic Origin?
- Instrumen Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA): Pencirian Bahan Organik dalam Sedimen Martian
