NASA的好奇心在火星上发现了古老的有机物质

NASA好奇号火星探测器的这种低角度自画像显示了该车辆在其到达的位置向下钻入夏普山下部的一个名为“ Buckskin”的岩石目标的位置。学分：NASA / JPL-Caltech / MSSS

NASA的“好奇号”火星车发现了保存在火星岩石上的新证据，表明该行星可能支持古代生命，以及在火星大气层中与在红色星球上寻找当前生命有关的新证据。这些发现虽然不一定能证明生命本身，但对于以后的任务探索行星的表面和地下来说，是一个好兆头。

新发现-地表附近30亿年历史的沉积岩石中的“坚韧”有机分子，以及大气中甲烷水平的季节性变化-出现在6月8日的《科学》杂志上。

有机分子包含碳和氢，并且还可以包含氧，氮和其他元素。虽然通常与生命相关，但有机分子也可以通过非生物过程生成，不一定是生命的指标。

“有了这些新发现，火星告诉我们要坚持到底，继续寻找生命的证据，”位于华盛顿的美国国家航空航天局总部科学任务部副主任托马斯·祖布琛（Thomas Zurbuchen）说。“我有信心，我们正在进行和计划中的任务将在红色星球上释放出更多惊人的发现。”

“好奇心尚未决定有机分子的来源，”位于美国马里兰州格林贝尔特市的美国宇航局戈达德太空飞行中心的詹·艾根布罗德（Jen Eigenbrode）说，他是两本《科学》新论文的第一作者。是生命的食物，还是在没有生命的情况下存在，火星材料中的有机物为行星的状况和过程提供了化学线索。

尽管今天的火星表面并不宜人，但有明显的证据表明，在遥远的过去，火星的气候使液态水（我们所知是生命的重要成分）积聚在地表。来自好奇号的数据显示，数十亿年前，盖尔火山口内的水湖保存着生命所必需的所有成分，包括化学构造要素和能源。

“火星表面暴露于太空辐射。辐射和刺激性化学物质都会分解有机物。” Eigenbrode说。“在火星可能居住的时候，在沉积的最高五厘米深的岩石中发现古老的有机分子，这对我们学习火星上有机分子的故事很有帮助，未来的任务将进一步深入。”

季节性甲烷排放

在第二篇论文中，科学家描述了在近三年的火星年（也就是地球的近六年）中，火星大气中甲烷的季节性变化的发现。好奇号的火星样品分析（SAM）仪器套件检测到了这种变化。

水-岩石化学可能产生了甲烷，但科学家不能排除生物起源的可能性。以前曾在火星大气层中以无法预测的巨大烟羽形式检测到甲烷。这一新结果表明，大风火山口中的甲烷含量低，在温暖的夏季月份反复达到顶峰，而在每年的冬季则下降。

“这是我们第一次在甲烷故事中看到可重复的东西，因此它为我们提供了理解的方法，”第二篇论文的主要作者，位于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室（JPL）的克里斯·韦伯斯特（Chris Webster）说。 。“这一切都是有可能的，因为好奇心长寿。长时间的持续时间使我们能够看到这种季节性“呼吸”的模式。

寻找有机分子

为了识别火星土壤中的有机物质，好奇号从大风火山口的四个区域钻入了被称为泥岩的沉积岩。这种泥岩是数十亿年前由古湖底部堆积的淤泥逐渐形成的。SAM对岩石样品进行了分析，SAM使用烤箱加热样品（超过900华氏度或500摄氏度）以从粉末状岩石中释放出有机分子。

SAM测量了从泥岩样品中脱落的小有机分子，这些大有机分子的碎片不易蒸发。根据Eigenbrode的说法，这些碎片中的一些含有硫，可以像使用硫使汽车轮胎更耐用一样来保护它们。

该结果还表明有机碳浓度为百万分之十或更高。这接近火星陨石中观测到的数量，比之前在火星表面检测到的有机碳大约高100倍。鉴定出的一些分子包括噻吩，苯，甲苯和小碳链，例如丙烷或丁烯。

2013年，SAM在火山口最深处检测到了岩石中一些含有氯的有机分子。这一新发现建立在火星上古代湖泊沉积物中检测到的分子清单的基础上，并有助于解释为什么将其保存下来。

发现大气中的甲烷和地表上保存的古代碳，使科学家充满信心，美国宇航局的2020年火星探测车和欧空局的欧洲火星探测车将在地表和浅层地下发现更多的有机物。

这些结果也为科学家在寻找有关火星生命可能性问题的答案时做出的决定提供了依据。

“火星上有生命迹象吗？”美国宇航局火星探测计划首席科学家迈克尔·迈耶（Michael Meyer）在美国宇航局总部说。“我们不知道，但是这些结果告诉我们我们走在正确的轨道上。”

这项工作是由美国国家航空航天局（NASA）的“火星探索计划”（Mars Exploration Program）资助的，该计划是该机构在华盛顿的科学使命委员会（SMD）戈达德提供了SAM仪器。JPL构建了流动站并管理SMD项目。

有关发现的视频和图像，请访问：https：//www.nasa.gov/mediaresources

有关NASA火星活动的信息，可在线访问：https：//www.nasa.gov/mars

刊物：

詹妮弗·艾根布罗德（Jennifer L. Eigenbrode）等人，“火星大风火山口30亿年前的泥岩中保存的有机物”，《科学》，2018年6月8日：卷360，第6393期，第1096-1101页； DOI：10.1126 / science.aas9185Christopher R.Webster等人，“火星大气中甲烷的背景水平显示出强烈的季节性变化，”《科学》杂志2018年6月8日：卷360，第6393期，第1093-1096页； DOI：10.1126 / science.aaq0131