

经过10年的追逐彗星67P,然后着陆在它上面——一个机器人太空任务带回了一个诱人的发现:这个橡皮鸭形状的岩石上存在着成分不明的有机分子。
上周,欧洲的“罗塞塔”任务终于将它冰箱大小的着陆器部署到了这颗岩石表面。这个名为“菲莱”的着陆器利用了它剩余的最后一点电池电力来研究这颗彗星,并将它能收集到的任何数据传回地球。
它的发现对科学来说是一大胜利。有机分子主要由碳构成,它们连接在一起构成脂肪、蛋白质、糖和DNA,而这些构成了地球上所有生命有机体。这些分子是生命的基本构件,而且它们似乎在太阳系中很普遍。
目前还不清楚菲莱发现了哪种有机物。它们可能像甲烷(CH4)或甲醇(CH4O)那样简单。但当《大众科学》采访罗塞塔着陆器团队负责人Stephan Ulamec时,他暗示这些分子可能没那么简单。他说,更大、更复杂的分子可以在菲莱使用的设备上产生类似的读数,而团队需要更多时间来弄清楚它检测到了哪些分子。
Ulamec说:“我们目前正在研究这些[分子]是什么物种,很快就会公布。我们想确定。但肯定有好几种物种。”
菲莱是如何发现有机物的
由于菲莱着陆过程中发生了一系列设备故障,它最终停靠在一个太阳能电池板无法获得足够阳光为其充电的地方。当它60小时的电池耗尽时,菲莱开始进入休眠状态。
在电池耗尽之前,菲莱成功部署了它的钻头。至于钻头是否将土壤样本送入了着陆器的烤箱(烤箱用于烘烤土壤样本以检测其内部成分),或者着陆器是否成功分析了样本,这尚不清楚。
相反,这些发现来自一个“嗅探”彗星周围空间中分子的仪器,并利用质谱法来确定它们的成分。
任务科学家们希望,随着彗星围绕我们的恒星运行,着陆器——据信它卡在一个黑暗的陨石坑里——可能会接收到足够多的阳光来继续研究彗星的结构和组成。与此同时,罗塞塔的轨道器将围绕彗星飞行,测量围绕彗星的云层(称为彗发)的组成。

这究竟意味着什么?
在小行星、火星和其他彗星上都检测到了碳氢化合物,所以菲莱发现了更多有机物并不令人意外。此前,罗塞塔轨道器已经从彗星散发出的甲醛、甲烷、甲醇和氨的痕迹。
行星科学家Mark Sykes(他正在领导NASA的“黎明号”任务,这是一个你很快会听到更多消息的酷炫航天器)表示,菲莱的发现很重要,因为它是第一艘真正登陆彗星并对其进行研究的航天器。他说,在大多数情况下,科学家们只能通过研究彗发中的分子来推断表面正在发生的事情。然而,Sykes认为,这并不是一个完美的替代方法。
“当分子从彗星表面被带到彗发中时,它们会被太阳的紫外线辐射分解。而且分解速度很快。在彗星表面检测到它们,告诉我们原始分子是什么。找出菲莱发现了哪些分子将非常有趣。”
仍有大量分析工作要做。菲莱最令人兴奋(也最有可能)的发现将是氨基酸,它们是蛋白质的构建模块。
科学家们认为,生命的必需成分——碳、氢、磷和氮——可能由巨大的太空岩石运送到地球。在彗星67P上发现氨基酸将支持这一假说。
Ulamec说:“我不确定我们是否发现了氨基酸,但当然,这对生命来说将非常相关。”
如果这些分子确实是氨基酸,那并不能证明地球上的生命来自外太空。它只是表明这是一种可能性。然而,即使它们最终被证明是更简单的有机物,菲莱的发现也为越来越多的证据增添了新的佐证,这些证据表明生命的构成基本要素可能在我们的太阳系乃至整个银河系中都很普遍。这可能为生命在其他地方进化提供更多机会。
Ulamec说:“当你想到生命的形成如何从富碳物质发展到DNA和RNA,再到生命形式时,各种有机材料都可能发挥作用。这个过程尚未完全理解。”
无论这些分子最终被证明是什么,其结果肯定会非常吸引人,因为研究彗星就像打开一个时间胶囊。这些分子可以让我们更清楚地了解我们的太阳系是如何诞生的,以及它是如何随着时间演变的。
Ulamec说:“最有可能的是,这是原始材料。我们在彗星中发现的这些有机物质很可能来自行星状星云。当我们的太阳系形成时,它们可能就已经存在了。”