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“好奇”号重大发现为火星生命添新证?

2018-06-11 09:57 来源:科技日报 本报记者 刘 霞

  这张“好奇”号的低角度自拍展示了它在夏普山(Mount Sharp)中钻取一块岩石样本的情景。图片来源:NASA官网

  据美国国家航空航天局(NASA)官网近日消息,NASA于北京时间6月8日凌晨2点举行新闻发布会,宣布了两项关于火星的重要发现:“好奇”号漫游车在火星表面的沉积岩中发现了有机分子,说明火星可能曾存在远古生命;此外还发现火星大气中甲烷浓度存在季节性变化,或与现在的火星生命有关。

  NASA称,虽然这些线索不一定是火星存在生命的必要证据,但对未来火星表面和地下探索来说,新发现无疑是个好兆头。相关的两篇论文发表于6月8日出版的《科学》杂志。

  远古有机分子现身

  在盖尔陨石坑,“好奇”号钻入一块约30多亿年前的沉积岩仅5厘米时,发现了有机分子。此次识别出的分子包括噻吩、苯、甲苯、以及丙烷、丁烯等短链碳,有机碳含量达百万分之十的数量级,甚至更多,与火星陨石检测到的有机碳的含量接近,约为此前在火星表面探测到的有机碳含量的100倍。

  有机分子由碳、氢组成,可能还包含氧、氮和其他元素。虽然有机分子通常与生命有关,但也可以通过非生物过程产生,并非存在生命的必要指标。

  两篇论文主要作者、NASA戈达德太空飞行中心的珍妮弗·艾根布罗德说:“‘好奇’号尚未确定有机分子的来源,不管这些有机物是远古生命留下的记录、是生命的食物、抑或没有生命也能存在,都能提供与火星环境和演变过程相关的化学线索。”

  艾根布罗德称,新发现表明,有机分子可以在苛刻的火星表面环境中保存数十亿年。

  尽管火星表面现在并不宜居,但有确切证据表明,在遥远的过去,火星气候使液态水——生命必不可少的成分在地表聚集。“好奇”号火星车提供的数据显示,数十亿年前,盖尔陨石坑内的水湖拥有生命所需的所有成分,包括化学分子与能源等。

  艾根布罗德说:“火星表面暴露于宇宙辐射中。辐射和刺激性化学物质都会使有机物分解,此次能在火星宜居时沉积下来的沉积岩顶端5厘米处发现远古有机分子,对我们来说是个好兆头。未来我们将继续向下挖掘,进一步揭开火星上有机分子的‘庐山真面目’。欧洲空间局的‘火星太空生物’(ExoMars)漫游车将向下深挖,一直挖到地下两米处,有可能挖到未经受严重太空辐射的岩石。”

  为了识别出火星土壤中的有机物,“好奇”号对来自盖尔陨石坑四处区域的沉积岩(泥岩)进行了取样。这种泥岩由数十亿年前泥沙在古湖底淤积而逐渐形成。研究人员用“好奇”号的火星样品分析仪(SAM)对样品进行了分析。

  研究人员称,2013年,SAM在盖尔陨石坑最深处的岩石中检测到一些含氯有机分子,此次新发现进一步丰富了火星远古湖泊沉积物中的分子种类,也有助于解释这些分子为何得以留存至今。

  大气中甲烷浓度季节性变化

  在第二篇论文中,科学家描述了在大约3个火星年(约6个地球年)中,火星大气层中甲烷浓度的季节性变化。SAM也检测到了这种变化。

  这些甲烷也许来自水和岩石之间的化学反应,但科学家不能排除甲烷源自生物的可能性。 此前,科学家已经在火星大气中发现过大量的、以羽状喷流形式存在的甲烷。但此次新发现表明,盖尔陨石坑内所含的少量甲烷,其浓度会在温暖的夏季月份反复出现峰值,并在冬季下降,年年如此。

  该论文主要作者、NASA喷气推进实验室的克里斯·韦伯斯特说:“这是我们首次看到甲烷浓度出现重复,这得益于‘好奇’号的长寿,使我们能看到这一季节性变化规律。”

  火星大气中的甲烷一直是科学研究的热门话题。甲烷无法长时间留存在大气中。既然火星大气中始终存在甲烷,就说明一定存在持续不断的甲烷来源,考虑到地球上甲烷与生物之间的联系,科学家认为必须解开这个谜团。

  为未来火星探索奠定基础

  此次“好奇”号漫游车在火星大气中发现甲烷、在其地表发现古代碳,让科学家们的信心大增。他们相信,NASA的“火星2020”(Mars 2020)和ExoMars漫游车还将在火星表面和浅层地表中发现更多有机物。

  据悉,“火星2020”漫游车将于2020年7月发射升空,主要任务是确定火星环境的可居住性,寻找过去生命的迹象等;ExoMars漫游车也将于2020年7月发射升空,将到火星表面以下两米深处,寻找古老的甚至现在仍然存在的微生物。

  这些结果有助科学家进一步厘清火星是否存在生命。NASA“火星探测项目”首席科学家迈克尔·迈耶说:“火星上存在生命吗?我们不知道,但这些结果告诉我们,我们的方向是正确的。”

  NASA科学任务理事会副会长托马斯·赞布臣说:“火星借助这些有机分子和甲烷告诉我们,要继续进行,不断寻找生命的证据。我相信,我们正在进行的和计划中的任务,将在红色星球上获得更激动人心的发现。”

(责任编辑:王蔚)

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