美国宇航局探测器在火星陨石坑发现碳基化学的证据

美国宇航局的“毅力号”火星探测器在火星的耶泽罗陨石坑发现了一系列不同有机分子的证据。7 月 12 日发表在《自然》杂志上的一篇论文详细介绍了这一发现。这一最新发现表明，这颗红色星球上可能存在更复杂的地球化学循环。这不是火星上存在生物的直接证据，但它表明火星上存在着与地球类似的矿物过程，可以维持生命。

[相关：火星贫瘠的杰泽罗陨石坑有着一段湿润而戏剧性的过去。]

2021 年 2 月，毅力号火星车降落在杰泽罗陨石坑，那里有一个古老的火星湖盆遗迹，其中的粘土可能保存着有机物质，并可能提供有关该星球过去宜居性的线索。该火星车已经在陨石坑中发现了过去化学反应的证据，这可能为火星上曾经存在生命提供更多线索。

有机化合物是生命的基石。它们是由碳元素组成的分子，通常还含有氮、氧、氢、磷和硫等其他元素。在从火星飞离并降落到地球的陨石以及火星的盖尔陨石坑中，已经发现了几种源自火星的有机分子。

研究人员认为，火星上有机物质的起源可能包括水与岩石的相互作用，或通过太空尘埃或流星沉积在行星表面。研究小组指出，“生命的关键组成部分可能已经存在了很长一段时间”，这使得耶泽罗陨石坑的这一区域“可能适宜居住”。研究作者还承认，其他化合物簇可能是火星车探测到的一些信号的原因，尽管这些信号的无机解释不太可能像碳基化学那样。

“作为行星科学家和天体生物学家，我们在提出主张时非常谨慎——声称生命是有机物或可能的生物特征的来源是一种最后的假设，这意味着我们需要排除任何非生物来源，”研究报告的共同作者、加州理工学院行星科学家 Sunanda Sharma 告诉 Space.com。

在这项研究中，研究小组分析了“毅力号”火星车的拉曼和荧光扫描宜居环境有机物和化学物质 (SHERLOC) 仪器的数据。它是火星上的关键工具，可以对有机分子进行精细绘图和分析。

该团队仔细研究了 SHERLOC 对耶泽罗陨石坑底部的两块岩层（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。测量分子发光的波长有助于识别它是什么分子。

SHERLOC 观测到的所有 10 个目标都检测到了有机分子信号，时间跨度至少从 23 亿年前到 26 亿年前。即使这种物质实际上不是生物起源，它仍可能为科学家提供重要线索，说明火星以前是否能够容纳生命。

[相关：火星探测器拍摄到尘土飞扬的陨石坑照片，这些陨石坑可能曾充满水。]

这项研究的共同作者、行星科学研究所研究员阿什利·E·墨菲在一份声明中说：“这一发现可能表明火星曾经拥有多样化的表面过程和相对复杂的有机地球化学，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。”

墨菲还补充说，研究矿物和有机物之间的空间关系对于研究有机物起源和潜在生物特征至关重要。以地球的地质历史为参考点将有助于确定过去火星上可能存在什么生物。

“火星可能拥有与地球相似的早期地质历史，因此我们可以利用对地球生命的了解，来寻找火星上过去生命的潜在证据，”墨菲说。“绘制有机物图可以让我们更好地了解火星碳循环与地球相似还是不同，以及火星承载生命的可能性。”