
美国宇航局(NASA)的好奇号火星车在火星表面完成了一项史无前例的化学实验,首次在另一颗行星上直接分解并鉴定出多种有机化合物。研究结果于4月21日发表在《自然·通讯》上,表明火星表面能够保存可能指示远古生命迹象的分子,但实验尚无法区分这些有机物究竟源自古代生命、自然地质过程还是撞击火星的陨石。
佛罗里达大学地质科学教授、好奇号和毅力号火星车科学团队成员艾米·威廉姆斯(Amy Williams)博士领导了这项研究。她表示:“我们认为正在观察的是火星上保存了35亿年的有机物质。证明古代有机物能够被保存下来,对于评估环境宜居性至关重要。如果我们想以保存的有机碳形式寻找生命证据,这项发现表明这是可能的。”
实验鉴定出超过20种不同的化学物质,其中最引人注目的是一种含氮分子,其结构与参与构建DNA的化合物相似,这在火星上尚属首次发现。此外,好奇号还检测到苯并噻吩,这是一种含有两个相连环的大分子含硫化合物,通常由陨石带到行星表面。威廉姆斯指出:“从陨石落到火星上的物质,同样也落到地球上,它们很可能为地球上的生命提供了构建模块。”
实验于2020年在盖尔陨石坑的格伦·托里登(Glen Torridon)区域进行,该区域富含在水环境中形成的黏土矿物。这些黏土特别擅长捕获和保存有机物质,是进行此类调查的理想地点。分析工作使用了好奇号搭载的火星样本分析仪(SAM)。科学家利用一种名为TMAH的化学试剂将较大的有机分子分解成较小的碎片,以便SAM仪器进行分析。由于好奇号仅携带约两杯量的TMAH,研究团队必须精心规划实验并选择最佳采样点。
这项方法的成功正在塑造未来的探测计划。即将进行的任务,包括火星罗莎琳德·富兰克林号探测器和前往土卫六的蜻蜓号任务,预计将搭载类似的TMAH实验来搜寻有机化合物。威廉姆斯总结道:“我们现在知道,火星浅层地下保存着大型复杂有机物,这为保存可能指示生命的大型复杂有机物带来了巨大希望。”