研究由佛罗里达大年夜学地质学传授、同时也是“好奇号”和“毅力号”科学团队成员的艾米·威廉姆斯(Amy Williams)引导,她表示,团队认为这些被检测到的有机物可能在火星上保存了约35亿年之久。“假如我们欲望在火星上寻找以有机碳情势保存下来的生命证据,起首必须确认远古有机物可否在那样的情况中经久保存,而此次成果注解,这是可能的。”她指出,这对评估火星古情况是否合适微生物生计尤为关键。

“好奇号”于2012年在盖尔陨石坑着陆,重要科学目标是断定火星在数十亿年前是否存在可供微生物生计的情况;2021年抵达火星的“毅力号”则更直接地以寻找古老生命陈迹为义务重心。此次颁布的新成果针对的是“好奇号”在盖尔陨石坑中一处名为“格伦托里登”(Glen Torridon)的区域开展的实验。这一地区富含在水情况中形成的粘土矿物,被认为是有机分子最有欲望被捕获并保存下来的处所。

根据揭橥在《天然·通信》(Nature Communications)的论文,此次实验共鸣别出20多种不合化学物质,个中包含含氮的有机分子,其构造与介入构建类似DNA分子的化合物邻近,这类构造此前从未在火星上被检测到。此外,团队还发清楚明了苯并噻吩(benzothiophene)等大年夜型含硫有机分子,这类双环构造化合物在行星演变早期常经由过程陨石输送到行星外面,被认为是构成生命前体的重要“原料包”之一。

威廉姆斯指出,降低到火星和地球上的陨石在早期太阳系中经历了类似的富集过程,“昔时降低在地球、可能为生命供给肇端积木的那一批物质,也同样降低在火星上”。这意味着,至少在化学原材料层面,火星与地球在早期存在某种程度的共性。研究人员强调,当前的实验仍无法答复这些有机物毕竟是源于古老生命活动、地质过程,照样外来陨石输入,但它们证实了火星浅层地壳具备保存复杂有机分子的才能。

这项工作依托的是“火星取样分析”(SAM)科学仪器套件,由美国宇航局戈达德太空飞翔中间的天体生物学家詹妮弗·艾根布罗德(Jennifer Eigenbrode)等人负责。“好奇号”在机载实验室中应用了一种名为TMAH的化学试剂,将岩石样品中的大年夜分子有机物裂解成更小的片段,以便SAM仪器进行分析。因为“好奇号”携带的TMAH总量只有大年夜约两杯,科研团队必须在义务早期就慎重选择最佳钻取地位,以最大年夜化科学回报。

实验样品来自“好奇号”在“玛丽·安宁”(Mary Anning)地点钻取的岩石粉末。这个地点以19世纪英国古生物学家玛丽·安宁定名,被视为盖尔陨石坑中最具代表性的远古湖相沉积记录之一。此前的地质和矿物学查询拜访显示,这里曾经有持续存在的液态水,沉积物富含粘土矿物,为捕获并封存有机分子供给了“天然保险箱”。最新实验成果进一步佐证,恰是这类粘土富集区,最有可能保存火星上曾经产生的重要化学甚至生物学故事。

研究团队强调,尽管发明的有机物与地球生命的某些关键构成异常接近,但现有机载分析才能无法给出它们是否由生命过程产生的明白结论。要确卖力正的“生物特点”,仍然须要将火星岩样带回地球,在更复杂精细的实验前提下进行同位素、分子构造和微不雅形态等多层次的综合辨别。这也与当前“火星样本返回”(Mars Sample Return)构思高度契合:轨道器和上升火箭将在将来义务中测验测验把“好奇号”和“毅力号”缓存的样本送回地球实验室。

此次TMAH实验的成功,不仅从新塑造了科学界对火星浅表情况保存才能的熟悉,也直接影响了将来深空义务的实验筹划设计。文中指出,欧洲“罗莎琳德·富兰克林”(Rosalind Franklin)火星车义务以及飞往土星卫星——泰坦(Titan)的“蜻蜓”(Dragonfly)义务,估计都将采取类似的化学裂解和分析技巧,在更多天体上体系搜寻复杂有机物。在威廉姆斯看来,“我们如今知道,在火星浅层地下保存着体量宏大年夜的复杂有机物,这为将来寻找可以或许直接指导生命存在的大年夜型有机分子供给了异常令人鼓舞的前景。”

尽管火星是否曾经孕育生命这一根本问题依旧没有谜底,但“好奇号”的此次发明证实:火星的远古情况曾具备丰富的有机化学资本,并且这些资本可以或许在地质时光标准上被锁存在岩石与粘土矿物之中。跟着后续火星车持续在盖尔陨石坑和其他目标区域钻取样本,并结合“毅力号”在杰泽罗陨石坑内对三角洲沉积物的摸索,人类有望在将来几十年内,对火星的“生命可能性”给出比如今清楚得多的谜底。

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