好奇号发现“生命基石”分子，但来源成谜

人类对火星的探索，又迈出了关键一步。

好奇号火星车在火星上发现了一系列复杂的有机分子，其中包括被广泛认为是地球生命起源“基石”的化学物质。这一发现标志着人类首次在另一颗行星上完成了一种新型化学实验。

好奇号搭载的“火星样本分析仪”（SAM）是一套用于搜寻与生命相关的碳元素化合物的仪器。

图源：NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

自2012年8月6日着陆火星以来，好奇号一直在盖尔陨石坑和夏普山区域辛勤探索。目前，这辆汽车大小的火星车正行驶在盖尔陨石坑的“格伦·托里登”地区，科学家认为，如果火星上曾经存在过生命，这一地区很可能具备支持生命存在的有利条件。

正是在这里，好奇号利用其搭载的“火星样本分析”（SAM）仪器套件，首次使用了一种名为四甲基氢氧化铵（TMAH）的化学试剂，在富含粘土的砂岩中检测到了有机分子。

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超过20种有机分子现身

新发现的化学物质包括含氮和含硫的分子，它们与地球上促进生命起源的“原料”非常相似。研究团队在约35亿年前的“诺克法里尔山”岩层中，识别出超过20种有机分子。

这些有机分子的多样性表明，尽管经历了数十亿年的成岩作用和辐射照射，古代火星沉积物中仍然保存着一定的化学多样性。

研究负责人、佛罗里达大学地质科学系的艾米·威廉姆斯副教授表示：“这项实验及其成果是热爱与科学的结晶。这是TMAH首次在另一个世界上被使用，我们的团队花了大量精力来解读和确认这次首次实验中发现的分子的确凿身份。”

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是生命痕迹，还是地质产物？

需要特别说明的是：这项实验无法判断这些化学物质究竟来自古代火星生命，还是来自非生物的地质过程。

研究论文指出：“我们认为这批有机物是TMAH热化学分解的产物，源于保存在盖尔陨石坑数十亿年古老沉积岩中的古代有机大分子物质。”

威廉姆斯补充说，火星车的发现得到了其他仪器设备的验证。“我们利用SAM的部分备用设备反复确认分子鉴定结果。这些时间花得很值得，因为我们现在有证据表明，被TMAH试剂分解的这批分子，来源于保存在火星地下的更复杂的大分子碳。”

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从“寻找有机分子”到“识别火星原生有机物”

新发表的论文指出，对火星有机物的持续表征是“现代机器人探测的支柱之一，各国航天机构正派遣火星车和着陆器探索火星过去和现在的宜居性，并寻找生命迹象。

在不到十年的时间里，研究人员已经从在火星上寻找有机分子，进展到识别火星原生有机物。

火星探测器在盖尔陨石坑的格伦·托里登区域，从富含粘土的砂岩中探测到了超过20种有机分子。这一探测工作由“好奇号”火星车搭载的“火星样本分析仪”（SAM）仪器套件完成。研究人员共采集了三份钻探样本，并在火星上发现了多样化的有机分子。

图源：NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

研究团队报告称：“我们现在有能力探讨这些有机物的来源，是外源的（如陨石、彗星或星际尘埃颗粒），还是内源的（如非生物过程或生物过程产生）。”

论文结论强调，大分子有机物的确认“支持了未来优化的TMAH热化学分解实验有可能释放火星上保存在大分子中的古代生物特征（如果存在的话）的可能性”。同时，这次实验结果“扩展了在深层地质时期保存于火星近地表、已确认和推测的有机分子库，并确认了火星上存在大分子碳”。

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与“毅力号”的发现相互印证

科学家表示，好奇号的发现与NASA另一辆正在服役的火星车“毅力号”的观测结果能够相互印证。

威廉姆斯说：“我们的发现与毅力号对有机物的一些观测结果是一致的。”好奇号的TMAH实验用于识别来自更复杂大分子碳的环状（芳香族）有机化合物，而毅力号则使用了不同的仪器，同样发现了环状有机化合物和大分子碳的证据。

“我们现在有证据表明，在火星上不同位置、用不同仪器套件，都探测到了多样化且可能相当复杂的有机物质。考虑到火星严酷的辐射环境，这意味着有机碳在火星上的长期保存情况比我们预期的要好。”

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为未来生命探测任务铺路

威廉姆斯表示，这些新结果对未来由机器人或宇航员执行的生命探测仪器非常有用，她称TMAH实验是“未来行星任务的开拓者”。

TMAH实验的改进版本将搭载在欧洲空间局的“罗莎琳德·富兰克林”号火星车的“火星有机物分析仪”（MOMA）上，以及前往土卫六的“蜻蜓号”旋翼机的“蜻蜓质谱仪”（DraMS）上。

“TMAH实验揭示，大分子碳可以在火星某些岩石中长期保存。这对未来的生命探测任务和仪器来说是重要的信息，我们现在知道，可能由生命产生的更大分子可以在火星近地表得到保存。”

威廉姆斯总结道，下一代仪器“可以专注于更充分地提取这些有机物，并获取关于它们身份及潜在来源（地质、陨石或生物）的新信息”。

参考

https://www.space.com/astronomy/mars/nasas-curiosity-rover-finds-building-blocks-of-life-on-mars-scientists-arent-sure-how-they-got-there