NASA宣布好奇号火星车重要发现：神秘甲烷与有机分子

好奇号的火星漫游者装备了分析仪器来分析火星大气。

据国外媒体报道，美国国家航空航天局于美国东部时间6月7日下午2点(北京时间6月8日凌晨2点)举行新闻发布会，宣布了两项关于火星的重要发现:1 .好奇号探测器在火星表面附近30亿年前的沉积岩中发现了有机分子，表明火星上可能存在古代生命；2.发现火星大气中甲烷含量随季节波动，或与现代火星生活有关。尽管这还不足以证明火星上一定有生命，但这些发现无疑预示着未来火星表面和地下探索任务的良好前景。

这两项新发现发表在6月8日的《科学》杂志上。

有机分子由碳氢化合物组成，也可能包括氧、氮和其他元素。虽然它通常与生命有关，但有机分子也可以通过非生物过程产生，这不一定是生命存在的证据。

“火星相当于用这些新发现告诉我们:保持当前的路线，继续寻找生命的证据。”位于华盛顿的美国宇航局科学任务委员会副主任托马斯·祖布钦说，“我相信当前和未来的项目将会在火星上做出更多惊人的发现。”

"好奇号尚未确定这些有机分子的来源。"两篇论文之一的主要作者，美国宇航局戈达德太空中心的詹妮弗·艾根布罗德指出，“无论火星土壤中的有机物是古代生命留下的记录，是生物的食物，还是与生命无关，它都能提供与火星环境和进化过程相关的化学线索。”

尽管今天的火星表面不适合生命生存，但有明确的证据表明，古代火星气候曾允许液态水在表面积聚并形成湖泊。据我们所知，液态水是生命存在的先决条件。好奇号收集的数据显示，数十亿年前，盖尔环形山的一个湖泊拥有生命所需的所有物质，包括化学成分、分子和能源。

“火星表面暴露在宇宙辐射下。辐射和刺激性化学物质会分解有机物。艾根布罗德指出，“在火星可居住时期形成的沉积岩顶部5厘米处发现古代有机分子对我们来说是一个好兆头。在未来的任务中，我们将继续深入挖掘，进一步了解火星上有机分子的来源。"

"欧空局的火星探测车将深入地下两米."艾根布罗德解释道，“因此，挖掘没有暴露在严重空间辐射下的岩石是可能的。”

“火星太空漫游车也可能发现现存的生命。但即使找不到，只要分析一下有机物从地表到地下深处的变化就足以产生惊人的发现。”

地球上的甲烷可以以“可燃冰”的形式存在。火星呢？

季节性甲烷排放

在第二篇论文中，科学家描述了自近三个火星年(大约六个地球年)以来在火星大气中观察到的甲烷含量的季节性波动。好奇号的“火星样本分析”发现了这种波动。

甲烷可能来自水和岩石之间的化学反应，但是科学家们没有排除生物相关性的可能性。此前，科学家仅在火星大气中发现大规模不规则羽状甲烷。然而，这一新发现表明，盖尔陨石坑中含有的少量甲烷将在温暖的夏季增加并达到峰值，然后在冬季再次下降，年复一年。

这一发现非常重要，因为它将有助于缩小甲烷可能来源的范围。地球上的甲烷主要与生物活动有关，来自湿地、农田、牲畜等。目前还不能确定火星上的甲烷是否与生物学有关。然而，这次发现的甲烷的季节性波动可能排除了一些地质解释。

“这是我们第一次在甲烷观测中发现重复现象，从而帮助我们理解它。”第二篇论文的主要作者，美国宇航局喷气推进实验室的克里斯·韦布斯特指出，“这都是由于好奇号的‘长寿’。没有它的长期服务，我们就找不到这种季节性变化规律。”

火星大气中的甲烷一直是科学研究的热点。甲烷不能在大气中停留很长时间。因为甲烷总是存在于火星大气中，所以甲烷一定有连续的来源。考虑到甲烷和地球上生物之间的联系，科学家必须解开火星之谜。

自从2012年“好奇号”在火星赤道的盖尔陨石坑着陆以来，它一直在火星大气中寻找甲烷的踪迹。结果显示，北半球的甲烷含量在冬季仅略高于十亿分之0.2，但在夏季上升到十亿分之0.6。研究小组认为甲烷可能以冰的形式储存

该小组尚未能确认甲烷的来源，但相信有一种解释可以排除——阳光可以分解火星表面陨石中的含碳分子(有机分子)产生甲烷。韦布斯特博士指出，紫外线的季节性变化不足以引起甲烷浓度的这种变化。

这张“好奇号”的低角度自拍记录了它在盖尔陨石坑的夏普山钻探目标岩石样本的过程。

发现有机分子

为了寻找火星土壤中的有机物，好奇号在盖尔撞击坑的四个区域钻取了沉积岩(也称为泥岩)样本。这些泥岩是由古代湖泊底部堆积的沉积物形成的，持续了数十亿年。钻取的岩石样品由火星样品分析仪进行分析。该仪器在500摄氏度以上的烘箱中加热样品，从而从岩石粉末中释放出有机物。

火星样品分析仪从泥岩样品释放的物质中检测到小的有机分子，即难以轻易蒸发的大有机分子碎片。有些碎片含有硫。艾根布罗德说，与向轮胎中添加硫以增加耐久性的原理相同，由于硫的存在，这些碎片也更加稳定和耐用。

结果还表明，其中有机碳的含量约为百万分之十甚至更多。这接近于在火星陨石中检测到的碳含量，大约是之前在火星表面检测到的有机碳含量的100倍。这次鉴定的分子包括噻吩、苯、甲苯等。和短碳链如丙烷和丁烯。

2013年，火星样本分析仪在盖尔陨石坑最深处的岩石中发现了一些含氯的有机分子。这一新发现进一步丰富了在火星古代湖泊沉积物中发现的分子物种，并有助于解释为什么这些分子存活至今。

在火星大气中发现甲烷和发现古代保存在地球表面附近的有机分子后，科学家们大大增强了他们的信心，相信美国宇航局的2020火星漫游者和欧空局的外火星漫游者也将在火星表面和浅表面发现更多的有机物质。

"这些发现能表明火星上存在生命吗？"美国宇航局火星探索项目的首席科学家迈克尔·迈耶问道，“我们还不知道。但这些结果表明，我们走在了正确的轨道上。”

这项研究由美国宇航局科学任务委员会的火星探索任务赞助。戈达德太空中心提供火星样本分析仪。喷气推进实验室负责建造探测车，并管理科学任务委员会的项目。