2014年12月16日火曜日、サンフランシスコで開催されたアメリカ地球物理学連合秋季会議に出席したNASAの科学者たちは、火星での有機化合物の検出を発表しました。この発表は、火星での生命の存在（過去または現在）に必要な欠けている「成分」の発見を表しています。
実際、異常な主張には異常な証拠が必要でした–カールセーガン博士の有名な主張。科学者、火星科学研究所のメンバー–好奇心探査機–ミッションのメンバーは、20か月かけて火星の大気および地表のサンプルをサンプリングして分析し、結論に達しました。この発表は、有機物の2つの別々の検出から生じています。1）大気中のメタンレベルの10倍のスパイク、および2）カンバーランドと呼ばれる岩石からのサンプルを掘削しました。
最も単純な有機化合物のメタンは、火星のサンプル分析装置（SAM）を使用して検出されました。これは、コンパクトな車サイズのローバーCuriosityに埋め込まれた2つのコンパクトな実験装置の1つです。火星に着陸した直後に、科学者たちはSAMを使用して、火星の大気の化学成分を定期的に測定し始めました。多くのサンプルで、メタンのレベルは非常に低く、約0.9 ppbでした。しかし、それは突然変化し、科学者が記者会見で述べたように、彼らを驚かせたのは「すごい」瞬間でした。平均7 ppbのメタンレベルの短いスパイクが毎日検出されました。
火星でのメタンの検出は何十年にもわたって主張されてきましたが、最近では、2003年と2004年に、地球上の高感度分光計を使用する独立した研究チームが火星の大気中のメタンを検出しました。カトリック大学のVladimir Krasnopolskyが率いる1つのグループと、NASA Goddard宇宙飛行センターのMichael Mumma博士が率いる別のグループは、10億分の30もの高いメタンの地域的および時間的レベルを検出しました。それらの発表は科学界からのかなりの懐疑論に出会った。そして、好奇心による最初の大気測定は負でした。しかしながら、どちらのグループも彼らの主張から後退した。
ゲイルクレーターでのメタンレベルの10倍のスパイクの突然の検出は、地球からの以前のリモート測定と矛盾しません。季節的な高濃度は、ゲイルクレーターを含まない地域にあり、好奇心測定値は同様の性質である可能性はありますが、Mumma博士のチームによって特定された地域に存在するプロセスよりも活動が少ないためです。
MSLプロジェクトの科学者であるJohn Grotzinger博士が率いるAGUのNASAの科学者たちは、メタンがどのように生成されているのかまだわかっていないことを強調しました。プロセスは生物学的であってもなくてもよい。メタンを生成する可能性のある非生物的な化学プロセスがあります。ただし、MSL SAMの検出は毎日のスパイクであり、赤い惑星で実際に進行中のプロセスを表しています。これだけでも検出の非常にエキサイティングな側面です。
チームは、メタンを生成する方法を説明するスライドを提示しました。 10億分の1のメタンの低いバックグラウンドレベルが知られているため、外部の宇宙線源、たとえば大気に進入し、太陽光によってメタンに還元される有機物を放出するマイクロ隕石は除外できます。メタン源は局所起源でなければなりません。
科学者たちは二つの生産方法を説明しました。どちらの場合も、火星の地下からメタンを放出する活動が毎日、または少なくとも定期的に発生します。発生源は生物学的である可能性があり、地下の岩に蓄積され、その後突然放出されます。あるいは、鉱物のかんらん石と水との間の反応などの非生物的化学反応が発生源になる可能性があります。
提案され図示されたメタンの地下貯蔵メカニズムはクラスレート貯蔵と呼ばれます。クラスレートストレージには、メタンなどの分子をトラップできる格子化合物が含まれます。これは、太陽熱や機械的ストレスなどのクラスレートの物理的変化によって放出される可能性があります。プレスQ＆Aを通じて、NASAの科学者たちは、そのようなクラスレートは地下で何百万、何十億年も保存できると述べました。
有機物の2番目の発見は、表面材料にさらに複雑な化合物が含まれることでした。また、火星に到着して以来、好奇心は掘削ツールを利用して岩石の内部を調査してきました。グロツィンガーは、火星の表面のすぐ近くの物質が、現在および数百万年にわたって、放射線とユビキタス土壌化合物の過塩素酸塩による有機物の削減と破壊の影響をいかに受けているかを強調しました。緩んで露出した表面材料に有機物がないことを検出しても、火星の岩石にある有機物を検出するというNASAの科学者の期待は薄れませんでした。
選択したいくつかの岩石に対して掘削が行われ、最終的にカンバーランドと呼ばれる泥岩で、単純なメタンよりも複雑な有機化合物の存在が明らかになりました。科学者達は、これらの有機化合物が正確に何であるかは謎のままであることを強調しました。
泥岩カンバーランドでの有機物の検出には、サンプルをSAMラボに分析のために送るために、掘削ツールと多面ロボットアームのスコップが必要でした。メタンを検出するために、SAMには大気サンプルを受け取る吸気バルブがあります。
Grotzinger博士は、カンバーランドがサンプルソースとしてどのように選ばれたかを説明しました。岩は泥石と呼ばれ、二元化と呼ばれるプロセスを経て堆積物が岩に変態します。 Grotzingerは、流体が二元系の間にそのような岩を移動し、過塩素酸塩がその過程で有機物を破壊する可能性があることを強調しました。火星表面の多くの変成岩の場合がそうかもしれません。科学者のパネルは、SAMによって測定された岩石サンプル間の比較を示しました。特に、「ジョンクライン」ロックとカンバーランドロックの2つを比較しました。前者は、有機物やサンプリングされた他の岩を示していませんでした。しかし、内部からのカンバーランドのドリルサンプルは有機物を明らかにしました。
作業の分析は骨の折れる作業でした。Saganの声明を思い起こさせます。火星で有機物を発見することの重要性は科学者たちのパネルによっては過小評価することができず、グロツィンガーはこれらの2つの発見を火星の好奇心探査機の永続的な遺産と呼んだ。さらに、彼は、発見と分析の方法は、火星2020探査機ミッションの間の道具の選択とそれらの使用を導くのにはるかに役立つと述べました。
有機物の発見により、火星での過去または現在の生命に必要な「成分」のセットが完成します：1）エネルギー源、2）水、および3）有機物。これらは、私たちが知っている生命の存在の基本的な要件です。火星での生命の探求はまだ始まったばかりであり、有機物の新たな発見は、生命が存在したか、今日存在しているという明確な兆候ではありません。それでも、科学者のパネルを紹介するジムグリーン博士とグロツィンガー博士はどちらも、これらの発見の大きさと、特に今は人間を火星に送ることに重点を置いて、NASA火星プログラムの目的にどのように結びついているかを強調しました。火星の好奇心探査機にとって、マウントシャープのゲレンデを上る旅は続いており、カンバーランドに似た岩をさらに真剣に探求し続けています。
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