На поверхности марсианских минералов мог происходить синтез органических соединений.

Изображение микроструктуры метеорита, образовавшейся при действии на минерал соляных растворов. Получившиеся слои выступили в роли электродов, а в пространстве между ними могло происходить превращение углекислого газа в органические вещества. Фото: Andrew Steele, Carnegie Institution for Science. 

Первая выдвинутая гипотеза состояла в том, что органическая фаза в марсианских метеоритах имеет земное происхождение: всё-таки метеориты прилетают с других планет не герметично запакованные и вполне могут подцепить разной органики уже по прибытию на Землю. Но если для метеоритов, пролежавших в земле не одну тысячу лет, как в случае с метеоритом ALH84001, найденным в Антарктиде, это ещё и могло бы служить объяснением, то вот для совсем свежих космических тел с органикой «на борту» такие доводы звучат неубедительно. Решив, что органика имеет всё-таки марсианское происхождение, исследователи принялись выдвигать различные гипотезы, откуда она могла там появиться. 

Естественно, что самая заманчивая из версий – это биогенное происхождение органических веществ. Однако в случае с метеоритной органикой такая гипотеза не нашла обоснованного подтверждения: результаты разных исследований скорее указывали на небиологическое происхождение. Но вот каким именно образом образовывалась марсианская органика, до сих пор остаётся неразрешённым вопросом. Недавно исследователи из Института Карнеги и ряда других научных организаций опубликовали работу, в которой предложили электрохимическую гипотезу возникновения органических веществ на Марсе.

Предметом изучения стало пространственное расположение органической фазы и состав минералов в трёх марсианских метеоритах. Оказалось, что органические включения соседствуют с кристаллами таких минералов, как титано-магнетит, пирротин и пирит, при этом в них присутствуют области с повышенным содержанием окисленного железа. Это означает, что там могла проходить электрохимическая реакция.

Можно провести аналогию с тем, как происходит коррозия железа в морской воде, однако вместо окисления железа кислородом происходит восстановление молекул растворённого углекислого газа до простых органических соединений. Ключевым моментом здесь служит очень близкое расположение граней минералов, которые выступают в роли микроэлектродов. Когда в пространство между минералами попадает жидкий электролит, то начинается электрохимическая реакция и между микроэлектродами может формироваться электрическое поле очень высокой напряжённости. В этих условиях могут протекать разнообразные химические реакции, которые невозможны в обычных условиях.

Такие минеральные «батарейки» могли выступить в роли естественных конвертеров углекислого газа в самые разнообразные органические молекулы. Обнаружение подобных механизмов может расширить наши представления о том, как могут формироваться химические «кирпичики», необходимые для зарождения жизни. Кстати говоря, процесс, эффективно превращающий углекислый газ в органику, например, с использованием солнечного света, мог бы очень пригодиться у нас на Земле для борьбы с надвигающимся глобальным потеплением. 

По материалам Science Advances