一項新發現為尋找火星生命帶來新線索

好奇號探測車在進行新研究的黏土豐富地點拍攝了這張自拍照。—NASA/JPL-Caltech/MSSS

(SeaPRwire) –   好奇號探測車登陸火星時,已經太晚,無法觀察到蓋爾撞擊坑在可能是茂盛的蓋爾湖時期的樣貌。三十五億年前,這個寬95英里的盆地曾充滿水,就像火星上其他大部分地區一樣,直到火星失去磁場,太陽風剝離了大氣層,大部分水也消散到太空中。2012年,NASA的好奇號探測車在蓋爾撞擊坑著陸,尋找線索以證明這顆星球古老的潮濕環境可能曾支持生命存在。現在,根據《自然通訊》期刊上的一項研究報告,好奇號可能不僅發現了能夠孕育生命的條件,還發現了化學物質,這些物質至少在地球上是生命的基礎構件。

這項新研究由佛羅里達大學地質科學教授、同時也是好奇號和後來的毅力號探測車的任務科學家Amy Williams領導。他們的工作涉及202年開始在撞擊坑一個特別富含黏土的區域進行的實驗;在地球上,黏土已知能保存有機化合物和礦物質。這項工作依賴於一種稱為TMAH的高毒性、高腐蝕性化學品。在地球上,TMAH用於半導體製造,蝕刻掉微晶片表面的不需要材料。大約500微升——即百萬分之一升——被攜帶在好奇號上。在火星上,這種化學品可用於溶解岩石和黏土中的化學物質,將其以氣體形式釋放出來,並由一個名為「火星樣本分析」的機載儀器進行分析。

「TMAH的鹼性非常非常強,它能夠分解我們所稱的巨分子碳,也就是真正龐大、複雜的芳香族材料,」Williams說。「它使得那些[產生的]較小組分能夠被SAM儀器檢測到。」

在其分析過程中,SAM發現了20種指示性分子,沒有一種能證明存在現存或甚至過去的生物學,但其中許多可能與之相關。「我們無法真正判斷它們中是否有任何一個是由生物學形成的,」Williams說。「但我們可以說的是,存在多樣性的有機材料,它們來自更大、更複雜的物質,而且我們知道其中一些與我們所知的生命基礎構件的前體有關。」

該研究發現的其中一種更引人入勝的化學物質是苯並噻吩,這是一種含有碳和氮的雙環分子。SAM在火星上探測到這種化學物質其實並不令人驚訝,因為它在許多其他地方也存在。「苯並噻吩是讓我們感到興奮的分子之一,因為它實際上是在星際介質中、在隕石上形成的,」Williams說。「如果這確實是隨著隕石降落的,那麼你可能正在這些岩石中看到太陽系中形成的一些最古老的有機分子。」

苯並噻吩並非唯一可能由隕石帶到火星的化學物質;SAM儀器檢測到的大多數其他化學物質也可能如此。這實際上並不奇怪,因為越來越多的證據表明,太空碎石中充滿了有機物質。一篇2025年發表在《自然天文學》上的論文報告了在小行星Bennu的樣本中發現了14種可用於製造蛋白質的氨基酸。1969年墜落在澳洲的默奇森隕石,後來被發現含有一種稱為六亞甲基四胺的前生物有機分子。

如果生命的有機基礎構件確實是搭隕石的便車到達火星,它們今天的存在未必表示有任何生命體從中產生。生命的成分可能只是降落在這顆行星上,從未被「烘烤」成生物學。另一種可能是,行星上的原生化學物質與太空岩石帶來的「移民」化學物質結合,產生了生命體。這至少是許多科學家認為在地球上發生的事情。

「關於地球生命的起源,共識正在形成,即可能既有地質上就地產生的物質,也有從隕石外源輸送來的物質,」Williams說。「而很可能正是這種結合導致了生命的起源。」

還會有更多的研究。Williams和她的同事們已經在蓋爾撞擊坑的另一個地點進行了類似的實驗,目前正在處理結果。與此同時,SAM系統也計劃安裝在歐洲太空總署計劃於2028年發射的羅莎琳·富蘭克林號火星探測車上,以及NASA計劃於2027年發射前往土星衛星泰坦的蜻蜓號旋翼探測器上。這些研究是否會發現生物學的證據尚不可知,但仍有理由保持樂觀。

「我們確實在隕石上看到了基礎構件,」Williams說。「如果同樣種類的『種子庫』在火星有水、更適合居住的時期降落在火星上,有沒有可能這促成了生命的起源?我們不知道,但[如果]這就是地球上發生的事情,你可以保持希望。」

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