▲美国宇航局的“好奇号”探测器在火星上发现了古老的有机分子,这些分子被嵌入到数十亿年前的沉积岩中。
6月8日发表在《科学》杂志上的新发现称,美国宇航局(NASA)的“好奇号”火星探测器在火星地表附近沉积岩中发现了30亿年前“坚强”的有机分子,以及大气中甲烷含量随季节变化的规律。
有机分子含有碳和氢,也可能包括氧、氮和其他元素。虽然有机分子通常与生命有关,但也可能是由非生物过程创造的,所以这不一定是生命的指示物。
“‘好奇号’还没有确定有机分子的来源。无论它是含有远古生命的记录,还是以非生命的形式存在,火星物质中的有机物都保存着关于行星状况和过程的化学线索。”文章的作者、戈达德太空飞行中心的Jen Eigenbrode说道。
尽管今天的火星表面不适合居住,但有明确的证据表明,在遥远的过去,火星气候允许液态水——我们所知的生命的重要组成部分——在火星表面聚集。来自“好奇号”的数据显示,数十亿年前,盖尔环形山内的一个水湖包含了生命所必需的所有成分,包括化学成分和能源。
在第二篇论文中,科学家们描述了在火星大气中发现的甲烷在近3年时间(约6个地球年)里的季节性变化。“好奇号”火星样本分析仪(SAM)检测到了这种变化。
水与岩石的化学反应可能产生甲烷,但科学家不能排除生物起源的可能性。此前,人们在火星大气中发现了大量无法预测的甲烷羽流。这个新结果表明,盖尔环形山内的低水平甲烷在夏季的几个月反复达到峰值,在冬季则逐年下降。
第二篇文章的作者、美国宇航局喷气推进实验室Chris Webster说道:“这是人类首次发现火星上甲烷的周期性,所以它给我们提供了一个去理解它的切入点。”
为了识别火星土壤中的有机物质,好奇号从盖尔陨石坑的四个地区钻取了被称为泥岩的沉积岩。这个泥岩是数十亿年前在古湖底堆积的淤泥中逐渐形成的。SAM对岩石样本进行的分析表明,当温度超过900华氏度,或500摄氏度时,粉末岩石中会释放出有机分子。
SAM测量了从泥岩样品中分离出来的有机小分子——不容易蒸发的较大有机分子的碎片。
研究结果还表明,有机碳浓度约为百万分之十或更多。这接近于在火星陨石中观测到的量,比以前在火星表面探测到的有机碳多100倍。发现的一些分子包括噻吩类、苯、甲苯和小的碳链,如丙烷或丁烯。
2013年,SAM在环形山最深处的岩石中探测到了含有氯元素的一些有机分子。而本次的新发现是以在火星古湖沉积物中探测到的分子清单为基础的,并且这有助于解释为什么它们被保存下来了。
在大气中发现甲烷以及在火星表面发现了保存起来的碳元素使得科学家们有信心认为,火星2020漫游者号以及欧空局的ExoMars将在火星表面以及浅层地下发现更多的有机物。
当科学家们为火星上是否可能存在生命这个问题寻找答案时,这些发现对他们的决策会有所帮助。
编译:Coke 审稿:西莫
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