多様なオーガニック

Nature volume 619、pages 724–732 (2023)この記事を引用

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メトリクスの詳細

火星の表面に保存された有機物の存在と分布は、火星の炭素循環と、火星の歴史を通じて生命が存在していた可能性に関する重要な情報を提供する可能性があります。 数種類の有機分子が火星の隕石 1 や火星のゲイル クレーター 2、3、4 で以前に検出されています。 火星の他の場所での有機物の多様性と検出可能性を評価することは、火星の表面プロセスの範囲と多様性、および炭素源の潜在的な利用可能性を理解するために重要です1,5,6。 今回我々は、火星のジェゼロクレーターのクレーターフロアシーケンス内のマーズ層とセイタ層における数種の芳香族有機分子と一致するラマンスペクトルと蛍光スペクトルの検出を報告する。 我々は、これらの組成的に異なる地層内で異なる空間パターンで発生する多くのクラスの有機分子と一致する特定の蛍光と鉱物の関連を報告し、環境全体にわたる炭素の異なる運命を潜在的に示している。 私たちの発見は、火星の表面には多様な芳香族分子が蔓延している可能性があり、これらの物質は表面条件にさらされても存続することを示唆しています。 これらの潜在的な有機分子は主に水性プロセスに関連する鉱物内に存在しており、これらのプロセスが有機合成、輸送、または保存において重要な役割を果たしている可能性があることを示しています。

火星の有機物の存在については、隕石やミッション研究から複数の起源仮説が存在します。 これらには、水と岩石の相互作用 5 や CO2 の電気化学的還元 (参考文献 6) による原位置形成、あるいは惑星間の塵や隕石の落下 1 などの外因性発生源からの堆積が含まれますが、生物起源は除外されていません。 鉱物、組織、有機化合物の間の微細な空間的関連を理解することは、火星の有機炭素の潜在的なプールを説明する上で極めて重要である。 Scanning Habitable Environs with Raman and Luminescent for Organics and Chemicals (SHERLOC) 装置は、火星の表面でこれを可能にするツールです。

パーサヴィアランス探査機は、最終的に地球に帰還するために一連のサンプルを収集する機能を備えた現場科学用に設計されています7。 ジェゼロ・クレーター内にある探査車の着陸地点は、有機物質や潜在的な生体特徴を保存している可能性がある炭酸塩、粘土、硫酸塩9などの多様な鉱物を含む古代の湖流域8の場所として、過去の居住可能性の高い可能性を兼ね備えている。 ジェゼロ クレーターの底には 3 つの地層 (fm)11 が含まれています。 そのうちの 2 つ、マーズとセイタは、ミッションの最初の作戦の一環として探索されました。 以前はクレーター底の破砕された原石ユニットとしてマッピングされていたマーツは、クレーターが多く、組成が広範囲に苦鉄質である。 これまでの探査車の観測では、輝石と斜長石が豊富な組成が示されています12。 以前はクレーター底が 1 単位割れているとマッピングされていたセイタはその下にあるため、マーズよりも古いと推定され、超苦鉄質のかんらん石を含む堆積物を表す岩石を含んでいます 13。 SHERLOCは、マーズで3つの自然な（発見されたままの）岩の表面と、マーズとセイタにまたがる7つの新たに磨耗した表面を観察しました（図1および拡張データ図1および2）。 研磨では、ドリルの研磨ビットを使用して、風化して火星の塵で覆われた岩石の外層を除去し、直径 45 mm、深さ 8 ～ 10 mm の円筒形の穴を開けます。 次に、ガス状ダスト除去ツールが窒素ガス 14 を使用して残留微粒子を除去し、分析用に平坦でダストのない表面を明らかにします。 4 つの摩耗ターゲットは、火星サンプル帰還キャンペーン中に地球に帰還される可能性のある岩石コアに関連付けられています。

a、調査対象地域の高解像度画像科学実験（HiRISE）画像。探査機のトラバースは白でマークされ、シータとマーズFMの間の境界は水色の線で示され、各岩石ターゲットにはラベルが付けられています。 スケールバー、100m。 b. SHERLOC が調査した各ターゲットの調査スキャンからの蛍光検出 (1,296 点中) の平均数を観察順に並べたもの。 *ほこりに覆われた自然のターゲットと比較的ほこりのない磨耗したターゲットでは取得条件が異なるため、検出が減少した可能性があります。 c、この研究で分析された自然のターゲット（赤いボックス）と摩耗したターゲット（マーズは青いボックス、セイタは緑のボックス）のWATSON画像。SHERLOC調査スキャンのフットプリントが白で囲まれています。 ギョーム、ドルブ、カルチェで 2 つの調査スキャンが実行されました。 Foux の Sol 141 イメージングには、WATSON イメージングと SHERLOC 分光マッピングが不完全に重複していました。 スケールバー、5 mm。