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这些年来,我们未止对火星生命的探索_科技频道_东方资讯

这些年来,我们未止对火星生命的探索

2020-08-05 13:07    来源:天文在线

火星的两项重要发现揭示有机碳的存在,这为未来在火星上找到生物痕迹提供了可能。

时间一天天过去,人们容易忘记一个惊人的事实,那就是自从2012年,人类一直在使用着一辆SUV大小的核动力科学汽车在火星上探索。

NASA的好奇号火星探测器(Marus Rover Curiosity),彻底改变了我们对这颗红色的认识。多亏了好奇号,我们才知道早期的火星具有碳基化合物——有机分子,这是生命构成的重要物质。

好奇号,图源:sohu

在《科学》杂志上发表的一项新研究为火星表面存在有机大分子提供了确切证据,这一探索始于始于1970年代美国宇航局的维京号着陆器。早期的测试便暗示有机物的存在,但是火星灰尘中的氯使得真相扑朔迷离。

“使用最精密的仪器将火星探测仪送到太空之中,这在被过去认为是不可能的事情。” 该文章第一作者,美国宇航局戈达德飞行中心的生物地球化学家詹妮弗·艾根布罗德(Jennifer Eigenbrode)说,“我是在跟火星上的了不起的团队合作,我们发现了很多东西。”

好奇号的数据显示:在35亿年前,曾经是巨大湖泊的盖尔陨石坑含有复杂的有机分子。湖泊沉积物的硫磺岩石,硫的存在,使得表面暴露于辐射和高氯酸盐等漂白物质中,也可能保护其中的有机物长存。

盖尔陨石坑,图源:imufu.

就这些结果而言,并不能证明火星生命的存在,非生命过程同样也可能产生同样的分子。但至少,这项研究能说明如果有火星人存在的话,他们遗留的痕迹是如何保存亿万年的,同时也暗示着今后探测的寻找方向。

“这是项重要的发现。”塔夫茨大学化学家,美国宇航局凤凰号火星着陆器的前首席科学家塞缪尔·库纳夫斯(Samuel Kounaves)说。“有些地方,尤其是地下,有机分子保存完好。”

甲烷的季节性变化

除了古老的碳之外,好奇号还发现火星现存的有机物,自从登录后,好奇号就定期测量火星的大气层。2014年末,研究者从数据中得出结论:火星大气层中存在甲烷气体——最简单的有机分子。

火星存在甲烷令人疑惑,因为它仅能被保存数百年,这意味着在某种程度上,或许火星上的某种物质正在不断地补充它。NASA喷气推进实验室(JPL)的科学家克里斯·韦伯斯特(Chris Webster)说:“火星大气中确实不应该存在这种气体。”

此外,火星观察到的甲烷气体数据也很奇怪。在2009年,研究者发现火星喷发的羽毛状的物质中会一次性释放数千吨甲烷。

韦伯斯特在《科学》杂志上发表最新研究表明火星季节性地“呼吸”出这些气体。火星的每个夏季,大气中的甲烷浓度会升高至十亿分之0.6,而在冬季,这一数值下降至十亿分之0.2。

甲烷的周期性变化,图源:xue63.

“这是个了不起的发现,因为在地球上,大气中的许多分子并没有季节性的变化,因此火星上的化学物质会发生季节性变化是很不同寻常的。” 艾根布罗德说。

韦伯斯特和他的同事们猜测季节性变化可能由于甲烷来自地下深处,而火星表面的温度波动会阻止甲烷向上流动。而在冬天,气体可能被冰封在地下的冰晶中,称为包合物,在夏天冰晶融化并释放出气体,因此甲烷浓度发生变化。

可没有人能回答甲烷是从何而来。

美国宇航局戈达德科学家迈克尔·玛玛(Michael Mumma)说:“我们无法确定今日所观察到的甲烷到底是蛇纹石化(含铁岩石与液态水之间的化学反应)还是某种微生物活动的产物。”“也许可能是远古时代就在缓慢储存着。”

生命探索仍在继续。

专家们将这两项发现视为天体生物学的里程碑。

“这一令人振奋的消息表明现在的火星仍然是一个活跃的星球!” 加州理工学院的行星科学家Bethany Ehlmann说,“这里没有寒冷和死亡,它徘徊于可居带”。

但是韦伯斯特和其他人强调,这些研究本身并不是火星有生命存在的证据,“我们所观察到的并不排除是生命活动的可能性,但这并不是确切的证据。”

为了获得更加明确的答案,研究者需要向火星发送更加灵敏的设备以检测生命迹象。在与无生物的星球相比,地球上的生物产生的甲烷更多,而乙烷气体更少。如果研究者们在火星上观察到了类似的现象,那生命存在的可能性就会大大增加。

探索永不停歇

欧洲航天局的ExoMars火星车定于2020年登陆,能够在火星土壤表面钻探超过6英尺,并且使用其机载设备进行样本检测。NASA预定的Mars 2020探测器能够将火星的泥土打包,并且将样本送回地球。

ExoMars火星车,图源:Marsnews.

现在,ExoMars任务(是一个由ESA和NASA进行的非载人火星探测任务)也在正在取得重大进展。该任务的一个火星微量气体轨道探测器与2016年抵达火星,用以收集数据绘制火星的甲烷图,甚至可能会发现甲烷的来源。

“我们的团队正在用最精密的模式进行测量,并从中获取甲烷的数据”,火星微量气体轨道探测器项目的HåkanSvedhem在一封邮件中说,“我们相信在几周内就会得到结果。”

作者: Michael Greshko

FY: 牧小晨

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