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美火星车发现生命新证据

科普小知识2022-10-20 23:43:24
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科学家在火星上一个名为莫哈韦的泥岩钻探点发现了有机分子。

资料来源:美国航天局/JPL-加州理工学院

据我们的记者报道,美国宇航局的“好奇号”探测器正在火星上寻找“生命分子”,在岩石和大气中发现了新的证据,表明这个红色星球上可能存在生命,甚至可能仍然存在。自从“好奇号”探测器于2012年着陆以来,它已经对火星上的土壤和岩石样本进行了筛选,以寻找有机分子的踪迹,这是一条复杂的碳链,是地球生命的基石。

过去的检测结果很弱,甚至不能排除污染的可能性。今天,从一个古老湖床的两个不同钻探地点采集的样本已经产生了复杂的有机大分子,看起来与地球上的石油和天然气结构惊人地相似。分析表明,钻井样品中的有机碳浓度至少达到百万分之几十(百万分之几),比以前在火星表面发现的有机碳浓度高出约100倍。研究人员认为,在古代火星的湖泊中可能有生物,这些生物可能已经被它们留下了。

马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的生物化学家詹妮弗·艾根布罗德说,尽管研究人员不确定这些分子是来自生物还是更常见的地质过程,但他们已经证明了有机分子可以在恶劣的火星表面环境中存活数十亿年。由艾根布罗德领导的这项研究发表在6月8日的《科学》杂志上。“我们处于寻找生命迹象的有利位置,”她说。

好奇号探测器自从到达其主要目标——盖尔环形山中一个5000米的山峰——伊奥利亚山后,大部分时间都在钻探由沉积物形成的泥岩。这些沉积物位于大约30亿年前的一个湖底,当时火星还是一个温和的地方。

泥岩是捕获和保存有机分子的理想选择。由于火星土壤中的紫外线辐射和氧化物质可以破坏暴露在地球表面的任何化合物,好奇号的科学家们用一个机器人钻头在泥岩中钻了几厘米深。他们把新鲜的粗砂送到流浪者肚子里的烤箱里。

为了从样品中释放有机分子,烘箱将其温度加热到600至860摄氏度,这是已知污染物消失的温度范围,并将产生的烟雾释放到质谱仪中,质谱仪可以通过重量识别分子。

该研究小组最终发现了一组密切相关的有机信号,这些信号反映了数十甚至数百个小碳分子,可能是短环和短链,称为芳香族化合物和脂肪族化合物。艾根布罗德说,只有一些叫做噻吩的有机分子能够被直接检测到,因为它们的数量足够大。

艾根布罗德说,虽然这些有机分子的来源还不能确定,但这对未来的火星任务是个好消息,并为进一步的研究提供了线索。

发表在同一期《科学》杂志上的另一篇论文介绍了盖尔陨石坑甲烷含量的季节性波动。好奇号探测车发现,在大约3个火星年(大约6个地球年)的时间里,这里的甲烷含量在夏天会增加,在冬天会减少。这是首次在火星上发现甲烷水平的周期性变化。

甲烷可能是在水和岩石之间的反应中产生的,但是研究人员指出,不可能排除这些甲烷来自现阶段生物活动的可能性。在地球上,许多甲烷来自生物活动。盖尔环形山甲烷含量周期性变化的发现,让人们猜测这与生物活动的周期性变化有关。

研究人员表示,这两项发现还不能证明火星上存在生命,但它们可以作为未来火星任务进一步研究的基础。美国和欧洲计划发射的火星探测器将继续在火星上寻找生命。

目前,美国宇航局2001年发射的奥德赛号和2005年发射的MRO号仍在火星轨道上运行。此外,美国在2003年发射的“机遇”号探测车和2011年发射的“好奇号”探测车也在火星表面工作。

火星是太阳系中从内向外数的第四颗行星。它属于一颗类地行星,直径约为地球直径的一半。从轴向倾斜角度来看,它有一个相似的旋转周期,一周旋转一次需要两倍的时间。它呈橙色是因为地球表面覆盖着赤铁矿(氧化铁)。火星被认为是太阳系中最有可能有外星生命的行星。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2018-06-12第二版国际版)