A tudósok nem teljesen biztosak abban, hogyan alakult ki az élet a Földön, de az egyik általánosan elterjedt elmélet szerint a szárazföldek nedves és száraz körülményeinek folyamatosan váltakozó ciklusai segíthették a mikrobiális élet létrejöttéhez szükséges összetett kémiai építőelemek kialakulását. Ezért olyan izgalmas a Curiosity közelmúltbeli felfedezése.

A Nature folyóiratban megjelent új tanulmány részletesen mutatja be, hogy az iszap-, vagy sár repedéseinek jellegzetes hatszögletű mintázata az első bizonyíték az ősi Mars felszínén előforduló nedves-száraz ciklusokra.

„Ezek a különleges iszaprepedések akkor alakulnak ki, amikor a nedves-száraz körülmények ismétlődően – talán szezonálisan – előfordulnak” – mondta a tanulmány vezető szerzője, William Rapin, a francia Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie munkatársa.

A Curiosity fokozatosan halad felfelé a Gale-kráterben 5 kilométer magasságig nyúló Mount Sharp (vagy Aeolis Mons) üledékes rétegei között. A rover 2021-ben vette észre a repedéseket, miután a „Pontours” becenevű kőzetből mintát vett. Ez egy agyagban, és egy szulfátoknak nevezett sós ásványokban gazdag réteg közötti átmeneti zónában található. Míg az agyagásványok általában vízben képződnek, a szulfátok általában a víz kiszáradásával alakulnak ki.

Az egyes területeken előforduló ásványok a Gale-kráter történetének különböző korszakait tükrözik, a köztük lévő átmeneti zóna pedig arról az időszakról tanúskodik, amikor a hosszú szárazság uralkodóvá vált, és a krátert egykor megtöltő tavak és folyók visszahúzódtak.

Ahogy az iszap kiszárad, összezsugorodik és T-alakban megreped – ezt fedezte fel korábban a Curiosity az „Old Soaker”-nél. Ezek azt bizonyítják, hogy az Old Soaker iszapja egyszer alakult ki és száradt ki.

Azonban, ha ez a folyamat ciklikusan megismétlődik, azaz úból nedvesség éri, majd ismét kiszárad, akkor a T alakú repedések már Y alakúvá válnak, majd végül hatszögletű mintázatot alkotnak.

Az átmeneti zónában a hatszögletű repedések az új üledék lerakódása közben is folyamatosan alakultak, ami azt jelzi, hogy a nedves-száraz viszonyok hosszú időn keresztül fennmaradtak. A ChemCam, a Curiosity precíziós lézeres műszere megerősítette, hogy a repedések szélei mentén kemény szulfátkéreg alakult ki, ami a szulfátos régió közelsége miatt nem túl meglepő. A sós kéreg az, ami a repedéseket ellenállóvá tette az erózióval szemben, és évmilliárdokig megőrizte őket.

Hasonló alakzatok a Földön sem ismeretlenek, például a Halál-völgy Nemzeti Parkban is találni hasonló mintázatokat.

A megfelelő feltételek az élet kialakulásához

„Ez az első kézzelfogható bizonyíték arra, hogy a Mars ősi éghajlata ilyen, a Földhöz hasonló nedves-száraz ciklusokkal rendelkezett” – mondta Rapin. „De még ennél is fontosabb, hogy a nedves-száraz ciklusok segítik – sőt, talán szükségesek – a molekuláris evolúcióhoz, amely az élet kialakulásához vezethet.”

Bár a víz nélkülözhetetlen az élethez, óvatos egyensúlyra van szükség – nem túl sok vízre, és nem is túl kevésre. Azok a fajta körülmények, amelyek fenntartják a mikrobiális életet (például amelyek lehetővé teszik egy tó kialakulását és fennmaradását) nem azonosak azokkal a körülményekkel, amelyek a tudósok szerint az élethez vezető kémiai reakciók elősegítéséhez szükségesek. E kémiai reakciók egyik legfontosabb eredményei a szénalapú molekulák hosszú láncai, az úgynevezett polimerek – köztük a nukleinsavak, amelyeket az általunk ismert élet kémiai építőköveinek tekintünk.

A nedves-száraz ciklusok szabályozzák azon vegyi anyagok koncentrációját, amelyek elindítják a polimerek képződéséhez vezető alapvető reakciókat.

Már több alkalommal sikerült azonosítani mind a Curiosity, mind a Perseverance segítségével szerves molekulákat, melyek akár a mikrobiális élet bizonyítékai is lehetnek. Azonban most először sikerült olyan körülményeket találni, amely elősegíthette az ősi mikrobiális élet kialakulását. A Földön zajló lemeztektonika és a sokrétűbb erózió okán a felszín folyamatos körforgásban van, eltemetve a régmúlt történéseit. A Marson nincsenek tektonikus lemezek, és az erózió sem számottevő,  így a bolygó történetének sokkal régebbi korszakai maradtak fenn, így az élet kialakulásához vezethető folyamatokat is sikerülhet feltárni.