火星发现的大有机分子是否真的难以用非生物过程解释

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主译：余路汉

校对：清水明澄

审核：牧夫天文校对组

美编：张少岩

后台：王启儒

https://sorae.info/astronomy/20260215-mars-organics-found.html

美国国家航空航天局（NASA）于2026年2月6日公布了一项新的研究成果，该成果指出，其火星探测车“好奇号”在火星岩石样本中发现的有机化合物，仅凭与生物活动无关的非生物过程，已无法充分解释这些化合物的存在量。

这一发现表明，远古时期的火星上可能存在大量构成生命所必需的复杂有机物，这为火星上曾有生命存在的观点提供了重要线索。为了揭示这些有机分子的真正起源，人们期待未来通过火星采样返回等任务对其进行更详细的分析。

【▲ NASA的火星探测器“好奇号”于2018年6月15日在沙尘暴肆虐的盖尔撞击坑拍摄的自拍照。（图源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

从泥岩样本中发现的长链烷烃

2025年3月，有研究报告称，基于好奇号2013年5月在盖尔撞击坑泥岩中采集的“坎伯兰”样本的分析数据，发现了被称为长链烷烃的大分子有机物（癸烷、十一烷、十二烷）。

研究指出，这些有机分子有可能是保存在泥岩中的脂肪酸（生命的构成要素之一）的分解产物。关于从坎伯兰样本中发现长链烷烃的详情，请参阅以下过往文章：

·在火星表面发现迄今最大的有机分子，表明复杂有机物已保存多年（链接：https://sorae.info/astronomy/20250406-long-chain-hydrocarbons.html）

在地球上，脂肪酸主要由生命活动产生，但也可在水与矿物相互作用的热液环境等地质过程中生成。因此，仅凭好奇号的数据无法判断所发现的有机分子是否由可能曾在火星上存在的生命所产生。

为此，由美国宇航局戈达德航天中心的亚历山大·巴甫洛夫等人组成的研究团队此次对“仅凭与生命无关的非生物过程，能否解释所发现有机分子的积累量”这一问题进行了验证。总结研究成果的论文已于2026年2月4日发表在学术期刊《天体生物学》上。

考虑到辐射造成的破坏，推算“原始含量”

研究团队重点关注的是来自宇宙空间的辐射线影响。据研究团队介绍，采集到坎伯兰样本的泥岩在火星表面长达约8000万年的时间里，一直受到强烈宇宙辐射的照射。虽然检测到的有机分子含量极其微量（估计为几十ppb，1ppb为十亿分之一），但岩石中原本含有的有机分子数量可能要多得多。

通过实验室的辐射照射实验和数学模型，研究团队开展了追溯至8000万年前的模拟分析，推算出在遭受辐射破坏之前的有机物含量。结果显示，在开始受到辐射照射之前，坎伯兰样本中可能含有高浓度的长链烷烃（或其前身脂肪酸），其含量相当于当前检测值的数千倍以上，达到了120至7700ppm（1ppm为百万分之一）。

【▲ NASA的火星探测器“好奇号”于2013年5月在采集“坎伯兰”样本时钻出的孔洞（图源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

仅靠以往设想的非生物过程难以完全解释

研究团队还指出，仅靠此前设想的一些非生物过程，例如富含碳的陨石和星际尘埃（漂浮在宇宙空间中的微小尘埃）的降落，以及古代火星大气中发生光化学反应所形成雾霾的沉积等，都难以完全解释为何泥岩中会含有如此大量的大分子有机物。

研究团队在论文中提出了两种假说来解释这些有机物的起源：一种是非生物过程，即“其他地方的热液环境（高温水与岩石发生反应的场所）中合成的有机物被搬运至此”；另一种是生物过程，即“可能是由古代火星上存在生命的积累”。在此基础上，团队表示，提出生命起源的假说是合理的。

为查明起源而备受期待的未来任务

为了就火星上是否存在生命得出结论，还需要更深入地研究有机分子在类火星条件下的分解机制。人们期待，通过未来的火星探测以及目前正计划推进的采样返回地球任务，能够揭开这些有机分子的真正起源。

『天文湿刻』 牧夫出品

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蛋星云中闪烁的光芒

NASA哈勃太空望远镜展现了迄今为止最清晰的蛋星云景象。这个由气体和尘埃组成的结构是由一颗垂死的类太阳恒星创造的。这些最新观测结果是由哈勃的第三代广域照相机（Wide Field Camera 3）拍摄的。

图片来源: NASA, ESA, Bruce Balick (UWashington)

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责任编辑：甘林

牧夫新媒体编辑部