美國太空總署的好奇號探測器在火星上發現了多種有機分子,其中包括科學家認為是地球生命起源的重要組成部分的化合物。

這項發現來自於在另一個星球上進行的首次化學實驗。結果表明,火星表面能夠保存可能作為古代生命潛在跡象的分子。然而,該實驗無法確定這些有機化合物是否來自火星上的過去生命、自然地質過程或撞擊地球的隕石。

為了確認過去生命存在的真實證據,科學家需要將火星岩石樣本帶回地球進行詳細分析。

新實驗揭示了保存完好的古代化學

這項研究由佛羅裡達大學地質科學教授、好奇號和毅力號火星車科學團隊成員艾米·威廉斯博士領導。好奇號於 2012 年抵達火星,調查該星球是否具備適合微生物生存的條件。毅力號於 2021 年登陸,專注於尋找古代生命的直接跡象。

「我們認為我們正在研究在火星上保存了 35 億年的有機物,」幫助進行該實驗的威廉斯說。 “有證據證明古代有機物被保存下來確實很有用,因為這是評估環境宜居性的一種方法。如果我們想以保存下來的有機碳的形式尋找生命的證據,那就證明這是可能的。”

威廉斯和一個國際團隊於 4 月 21 日在《自然通訊》雜誌上發表了他們的發現。

類 DNA 分子是其中的關鍵發現

本實驗鑑定出 20 多種不同的化學物質。其中有一種含氮分子,結構類似於建構DNA的化合物,而這種分子從未在火星上被發現。火星車還發現了苯並噻吩,這是一種具有兩個相連環的大型含硫分子,由隕石攜帶到行星上。

威廉斯說:“火星上隕石落下的物質與地球上落下的物質相同,並且可能為我們星球上的生命提供了基礎。”

大風隕石坑和黏土礦物保存有機物

好奇號由美國太空總署噴射推進實驗室運營,於 2012 年 8 月降落在蓋爾隕石坑。該地點曾經是湖床。該實驗於 2020 年在 Glen Torridon 地區進行,該地區富含在水存在下形成的粘土礦物。這些粘土非常擅長捕獲和保存有機物質,使其成為此類研究的理想場所。

SAM儀器和TMAH化學分析

此分析是使用火星樣本分析儀器群(即 SAM)進行的。珍妮佛‧艾根布羅德博士是美國太空總署戈達德太空飛行中心的天體生物學家,也是這項研究的合著者,她幫助領導儀器團隊。 SAM 為任務中有關火星化學、大氣和潛在宜居性的許多關鍵發現做出了貢獻。

在這個實驗中,科學家使用一種名為TMAH的化學物質將較大的有機分子分解成較小的碎片。然後可以透過 SAM 的內建工具分析這些片段。由於好奇號只有大約兩杯TMAH,研究人員必須仔細規劃實驗並選擇最佳的採樣地點。

對未來火星和泰坦任務的影響

這種方法的成功正在塑造未來的勘探計劃。未來的任務,包括火星上的羅莎琳德富蘭克林漫遊車和前往土星衛星土衛六的蜻蜓號任務,預計將進行類似的基於TMAH的實驗來尋找有機化合物。

威廉斯說:“我們現在知道,火星地殼中保存著大型複雜有機物,這對於保存可能診斷生命的大型複雜有機物具有很大的希望。”

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