NASA 火星车在火星陨石坑中发现碳基化学证据

这颗红色星球可能存在比最初猜测的更为复杂的地球化学循环。
This image of NASA’s Perseverance Mars rover at the rim of Belva Crater was taken by the agency’s Ingenuity Mars Helicopter during the rotorcraft’s 51st flight on April 22, 2023, the 772nd Martian day, or sol, of the rover’s mission. At the time the image was taken, the helicopter was at an altitude of about 40 feet.
这张照片是 NASA 的“毅力号”火星探测器在 Belva 陨石坑边缘拍摄的,由该机构的“机智号”火星直升机在其第 51 次飞行中于 2023 年 4 月 22 日(探测器任务的第 772 个火星日,或称为 Sol)拍摄。拍摄时,直升机的高度约为 40 英尺。NASA/JPL-Caltech

NASA 的 “毅力号”探测器在火星的 Jezero 陨石坑中发现了多种有机分子的证据。这些发现的详细内容发表在 7 月 12 日的《自然》杂志上。这项最新发现表明,这颗红色星球上可能存在一个更复杂的地球化学循环。这并非生命存在的直接证据,但它表明该行星拥有类似于地球上支持生命的矿物过程。

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“毅力号”探测器 于 2021 年 2 月降落在 Jezero 陨石坑,那里古老火星湖盆的遗迹中含有可能保存有机物的黏土,并可能提供关于该行星过去宜居性的线索。该探测器此前已在该陨石坑中发现了 过去化学反应的证据,这些反应可能为探寻火星古代生命提供更多线索。 

有机化合物是生命的构成要素。它们是由碳元素组成的分子,通常还含有氮、氧、氢、磷、硫等其他元素。在从火星喷射到地球的陨石以及火星的 Gale 陨石坑中,已经检测到几种 火星来源的有机分子

研究人员认为,这颗红色星球上 有机质来源的解释包括水-岩相互作用,或通过太空尘埃或流星体在行星表面沉积。该团队指出,“生命的关键构成要素可能在很长一段时间内都存在”,这使得 Jezero 陨石坑的这个区域“可能宜居”。研究作者还承认,其他化合物的聚集也可能导致探测器的一些探测结果,尽管这些信号的无机解释比碳基化学的可能性要小。

“作为行星科学家和天体生物学家,我们在陈述观点时非常谨慎——声称生命是有机物或潜在生物信号的来源是最后的假设,这意味着我们需要排除任何非生物的起源,”研究合著者、加州理工学院行星科学家 Sunanda Sharma 告诉 Space.com

在此项研究中,该团队分析了“毅力号”探测器 “全息光谱仪”(SHERLOC)仪器的数据。它是一个 火星上的关键工具,可以进行有机分子的精细测绘和分析。

该团队重点分析了 SHERLOC 对 Jezero 陨石坑底部两个岩层——Máaz 和 Séítah——的数据。当 SHERLOC 的紫外线照射到有机化合物上时,它们会发光。测量分子发出的辉光波长有助于识别该分子。

SHERLOC 观测的所有 10 个目标点上都检测到了有机分子的信号,这些观测覆盖了至少 23 亿至 26 亿年前的时间段。即使这些物质并非真正源自生物,它们仍然可能为科学家们提供关于火星是否曾能够孕育生命的重要线索。  

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“这一发现可能表明火星曾经历过多样的地表过程和相对复杂的有机地球化学,而在地球上,这种矿物学与能够保存古代生命迹象的宜居环境有关,”研究合著者、行星科学研究所研究员 Ashley E. Murphy 在一份声明中 说道。 

Murphy 还补充说,在 研究有机物的起源和潜在的生物信号时,研究矿物和有机物之间的空间关系至关重要。将地球的地质历史作为参考点将有助于确定过去火星上可能(或不可能)存在过什么生命。

Murphy 表示:“火星可能与地球有着相似的早期地质历史,所以我们利用我们对已知地球生命的认识来寻找火星上过去生命的潜在证据。绘制有机物的分布图有助于更好地理解火星的碳循环是否与地球相似或不同,以及火星孕育生命的可能性。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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