Apa kesamaan dari batubara, minyak mentah, dan truffle? Lanjutkan. Kami akan menunggu.
Jawabannya adalah tiofena, molekul yang berperilaku sangat mirip benzena. Minyak mentah, batu bara, dan truffle semuanya mengandung tiofena. Begitu juga beberapa zat lainnya. Keingintahuan MSL menemukan tiofena di Mars, dan meskipun itu tidak secara meyakinkan membuktikan bahwa Mars pernah menjadi tuan rumah kehidupan, penemuannya merupakan tonggak penting bagi penjelajah. Terutama karena truffle masih hidup, dan minyak dan batubara dulu, semacam.
Sebuah kutipan dari situs web Curiosity NASA mengingatkan kita apa misi penjelajah itu: “Curiosity dirancang untuk menilai apakah Mars pernah memiliki lingkungan yang mampu mendukung bentuk kehidupan kecil yang disebut mikroba. Dengan kata lain, misinya adalah untuk menentukan ‘kelayakhunian planet.’ ”
Sepasang ilmuwan dari Universitas Teknik Berlin berpikir bahwa thiophenes Curiosity yang ditemukan di Mars bisa menjadi tanda tangan dari awal kehidupan Mars. Jika mereka benar, maka Mars, pada suatu waktu, dihuni oleh bentuk kehidupan yang sederhana. Mereka mempresentasikan temuan mereka di sebuah makalah baru.
Pasangan itu adalah Dirk Schulze-Makuch dan Jacob Heinz. Schulze-Makuch juga seorang astrobiologis di Washington State University. Makalah mereka berjudul "Thiophenes di Mars: Asal Biotik atau Abiotik?" Ini diterbitkan dalam jurnal Astrobiology.
Keingintahuan MSL menemukan tiofena dalam sedimen Mars. Ini adalah salah satu dari sejumlah molekul menarik yang ditemukan di Mars yang mungkin memiliki asal biotik. Tiofena juga dapat memiliki asal abiotik melalui diagenesis, yang merupakan perubahan fisik dan kimia yang terjadi ketika sedimen menjadi batuan sedimen.
Untuk menemukan tiofena dalam sedimen Mars, Curiosity harus terlebih dahulu memanaskan sampel di atas 500 Celcius. Kemudian Curiosity memeriksanya dengan instrumen SAM (Sample Analysis at Mars). SAM menganalisis gas-gas yang keluar dari sampel menggunakan kromatografi gas-spektrometri massa. SAM sebenarnya adalah tiga instrumen dalam satu, dan bersama-sama mereka mencari bahan kimia organik.
"Kami mengidentifikasi beberapa jalur biologis untuk tiofena yang tampaknya lebih mungkin daripada yang kimiawi, tetapi kami masih membutuhkan bukti," kata Dirk Schulze-Makuch dalam siaran pers. "Jika Anda menemukan tiofena di Bumi, maka Anda akan berpikir itu adalah biologis, tetapi di Mars, tentu saja, bar untuk membuktikan bahwa itu harus sedikit lebih tinggi."
Tiofena memiliki struktur yang menunjukkan kemungkinan asal biotik. Mereka memiliki empat atom karbon dan satu atom belerang yang tersusun dalam sebuah cincin, dengan atom hidrogen. Hidrokarbon adalah elemen penting dalam kimia organik, dan molekul hidrokarbon yang mengandung atom belerang adalah bagian penting dari studi kimia organik.
Ada sumber tiofena non-biologis. Mereka dapat dibuat oleh dampak meteor, dan dengan proses yang disebut reduksi sulfat termokimia, di mana senyawa dipanaskan di atas 120 Celcius (248 F).
Tapi itu adalah sumber biologis tiofena yang paling menarik. Di masa lalu yang jauh, mungkin sekitar 3 miliar tahun yang lalu, Mars adalah tempat yang jauh berbeda. Itu mungkin memiliki lingkungan yang hangat dan basah yang bisa memendam kehidupan. Bakteri purba itu bisa memfasilitasi proses reduksi sulfat secara biologis, yang menghasilkan tiofena yang dideteksi Curiosity.
Teknologi bergerak dengan cepat. Keingintahuan jauh lebih maju daripada Roh dan Peluang pendahulunya. Ini menggunakan teknologi yang memecah molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil untuk analisis. Tetapi ketika Mars berikutnya berjalan, misi ExoMars ESA, tiba di planet merah, itu akan membawa teknologi yang lebih maju.
ExoMars 'MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) adalah instrumen astrobiologi utama pada bajak ExoMars, dan juga instrumen terbesar. Ini sedikit lebih halus daripada instrumen Curiosity, dan tidak bergantung pada fragmentasi untuk mempelajari molekul. MOMA akan memungkinkan pengumpulan dan studi molekul yang lebih besar.
MOMA akan menggunakan konsep homochirality untuk mengidentifikasi molekul sebagai biotik atau abiotik, sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh MSL Curiosity. Homochirality adalah properti asam amino dan gula. Banyak molekul organik yang diperlukan untuk kehidupan, termasuk asam amino dan gula, bisa datang dalam tipe tangan kiri dan tangan kanan, disebut sebagai chirality mereka.
Dalam kehidupan Bumi, 19 dari 20 asam amino adalah homochiral dan kidal, sedangkan gula, yang merupakan bagian dari RNA dan DNA, adalah homochiral dan tangan kanan. Homochirality sangat penting untuk metabolisme yang efisien. Tetapi bahan kimia yang sama yang diproduksi di laboratorium akan memiliki jumlah jenis kidal dan kidal yang sama. Ide dasarnya adalah bahwa jika kita menemukan blok kehidupan homochiral, mereka kemungkinan memiliki sumber biologis.
Rasio isotop juga dapat membedakan antara atom yang sama dengan asal biotik atau abiotik. Schulze-Makuch dan Heinze, penulis makalah ini, berpikir bahwa beberapa data dari penjelajah ExoMars harus digunakan untuk juga mencari isotop karbon dan sulfur. Secara khusus, isotop yang lebih ringan dari keduanya. Mereka berpikir di situlah kita kemungkinan besar menemukan asal biologis.
"Organisme 'malas.' Mereka lebih suka menggunakan variasi isotop cahaya elemen karena harganya lebih sedikit energi," kata Schulze-Makuch.
Bentuk kehidupan cenderung mengubah keseimbangan antara isotop cahaya dan isotop berat dari elemen yang mereka hasilkan. Rasio itu berbeda dengan rasio pada elemen yang sama di blok bangunan mereka. Itu adalah "tanda kehidupan" menurut Schulze Makuch.
Diskusi tentang kehidupan di Mars telah berlangsung selama beberapa dekade. Ketika pendarat Viking berada di Mars pada tahun 1976, mereka melakukan pengukuran in-situ pertama, mencari senyawa organik. Apa yang mereka temukan masih agak kontroversial hari ini, karena tidak ada percobaan laboratorium yang dapat sepenuhnya menciptakan hasil tersebut. Namun, secara luas diyakini dalam komunitas ilmiah bahwa temuan Viking dapat dijelaskan oleh sumber abiotik.
Penjelajah ExoMars adalah langkah kami selanjutnya dalam memahami kelayakhunian Mars kuno. Hasil eksperimennya dapat membawa kita selangkah lebih dekat untuk mengetahui secara pasti jika Mars pernah menjadi tuan rumah kehidupan. Tapi sayangnya, kita mungkin tidak sampai pada kesimpulan itu.
"Seperti yang dikatakan Carl Sagan, 'klaim luar biasa membutuhkan bukti luar biasa,'" kata Schulze-Makuch. "Saya pikir buktinya benar-benar mengharuskan kita mengirim orang ke sana, dan seorang astronot melihat melalui mikroskop dan melihat mikroba yang bergerak."
Lebih:
- Siaran Pers: Studi menemukan molekul organik yang ditemukan oleh Curiosity Rover konsisten dengan kehidupan awal di Mars
- Studi yang Diterbitkan: Thiophenes di Mars: Asal Biotik atau Abiotik?
- The Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) Instrument: Karakterisasi Bahan Organik dalam Sedimen Mars
