一项旨在探测火星上氨基酸的新实验，尽管在火星土壤中有活性的高氯酸盐，通常会破坏有机化合物，但它可能会飞到火星上，帮助寻找那里的生命。哪里有氨基酸，哪里就有——或者曾经是——生命。所以自然地，当美国宇航局的凤凰号火星探测器收集火星土壤的样品时，科学家们寻找这些有机化合物。然而当他们为他们测试的时候，却无处可寻。尽管它们来自火星上的陨石，但也有一些有机化合物。
未来的火星探测器可以携带水进行亚临界水提取，以检测氨基酸，尽管在火星的风化层存在高氯酸盐。图片：NASA/JPL–Caltech
当进行湿化学分析时，问题变得很明显。碱性土壤样品中含有近1%的高氯酸盐(ClO4)，这是一种高度活性的化学物质。因此，当科学家们最初用热解(即利用高温分解化合物)对有机物进行测试时，在地球上用作炸药和燃料推进剂的高氯酸盐，破坏了他们所寻找的分子。高氯酸盐是一种特殊的有机化合物，在加热过程中，它是一种特殊的有机化合物。为了解决这个问题需要一种新的工具，不仅需要处理高氯酸盐问题，而且还必须足够简单，安全到达火星上的下一个着陆器。
美国宇航局喷气推进实验室的亚伦·诺埃尔博士最近发表的一篇论文，研究了用亚临界水萃取法(SCWE -宣称的“squee”)来解决热解/高氯酸盐问题。SCWE听起来更复杂，诺埃尔告诉《天体生物学》杂志。我们开玩笑地称它为制作火星浓缩咖啡，因为基本上，把高压热水放入土壤样本中。对于许多化合物来说，热解是一种很好的技术，但氨基酸最好能溶于水。在他的研究中，Noell使用了三种不同的土壤模拟物(一种JSC火星- 1A模拟，一种阿塔卡马沙漠土壤，一种南极洲的山谷土壤)，以及一种控制，来测试SCWE技术。
从凤凰号着陆器发现的火星北极地区，在火星的风化层中发现了高氯酸盐。图片：NASA/JPL–Caltech/University of Arizona/Texas A&M University
他和他的团队在185、200和215摄氏度的温度下测试了SCWE，并在10分钟到2小时内进行了多次测试。他们发现“天然氨基酸的高产量……即使是在高氯酸盐的存在下，这些氨基酸的分布也会受到轻微破坏”。Tufts大学的化学教授Samuel Kounaves和美国宇航局的凤凰号火星探测器上的湿化学实验室的首席科学家，并没有参与这篇论文的研究，他认为SCWE可能是分析火星未来任务的一个很好的方法。
有一些改进，SCWE会带来很多优势太空任务，希望看到未来测试尝试更高的温度超过215度，这将使更多的大型有机分子可溶性，也会帮助研究人员了解的全面影响的高氯酸盐SCWE测试方法。他还希望在火星模拟土壤上进行测试，这比最近一些研究中使用的土壤更接近火星上发现的土壤。然而，Kounaves喜欢使用水作为溶剂的简单性。在火星着陆器上运输水相对简单，因为它容易储存，而且没有腐蚀性。其他更复杂的东西也不容易储存，一旦用水提取东西，它们就更容易使用了。
诺埃尔称SCWE是一种“诱人的技术”，因为当温度升高时，水的性质会发生变化，因此科学家可以利用它来检测土壤中的其他化合物。“氨基酸一直是天体生物学的高优先级目标，开始瞄准……长链脂肪酸，甚至可能是一些多环芳烃(PAHs;这些是由氢和碳原子组成的大分子，它们通常不溶于水，但在SCWE的高温下，它们开始形成。这意味着，如果SCWE是未来任务的湿实验室的一部分，一种萃取溶剂将适用于各种不同类型的化合物。
用SCWE测试土壤有第三个优势：在较高的温度下，这个过程有助于分解多肽(连接在一起的短链氨基酸)到单个氨基酸。这使得研究人员能够确定氨基酸的来源，从而为生命的存在和生命的构建提供线索。更复杂的化学经常显示生活，当更复杂的分子更容易发现，科学家们就可以确定过去的生活,现在的生活，或一些非生物火星过程是最可能的罪魁祸首，科学家们可以开始问下一组关于火星上存在生命的问题。多肽与地球上的多肽相似吗？如果是这样的话，他们发现了什么类型的有机体？
说到这一点，火星上的高氯酸盐并不都是坏消息。虽然它确实阻碍了科学家寻找生命迹象的方法，但它的存在实际上是火星可居住性的一个好迹象。高氯酸盐是可燃的，但作为防冻剂，它也能帮助火星上的液态水，否则在大气压力下，这是不可能的，大约是地球的0.6%。因为高氯酸盐可以分解释放氧气，这就意味着我们需要呼吸的是一颗行星。至于火星上的生命，无论用什么化学方法或技术来描述火星表面，都没有什么证据可以证明。在这一点上，我所看到的所有证据表明火星表面对生命有害——但我们可能会在地下找到生命。可能会有一些趋化细菌使用高氯酸盐作为能源——可能有整个生态系统，甚至有液态水可用。
博科园-科学科普｜来自：天体生物学期刊
