火星發(fā)現(xiàn)的大有機(jī)分子是否真的難以用非生物過程解釋

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主譯：余路漢

校對(duì)：清水明澄

審核：牧夫天文校對(duì)組

美編：張少巖

后臺(tái)：王啟儒

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

美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）于2026年2月6日公布了一項(xiàng)新的研究成果，該成果指出，其火星探測(cè)車“好奇號(hào)”在火星巖石樣本中發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物，僅憑與生物活動(dòng)無關(guān)的非生物過程，已無法充分解釋這些化合物的存在量。

這一發(fā)現(xiàn)表明，遠(yuǎn)古時(shí)期的火星上可能存在大量構(gòu)成生命所必需的復(fù)雜有機(jī)物，這為火星上曾有生命存在的觀點(diǎn)提供了重要線索。為了揭示這些有機(jī)分子的真正起源，人們期待未來通過火星采樣返回等任務(wù)對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的分析。

【▲ NASA的火星探測(cè)器“好奇號(hào)”于2018年6月15日在沙塵暴肆虐的蓋爾撞擊坑拍攝的自拍照。（圖源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

從泥巖樣本中發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)鏈烷烴

2025年3月，有研究報(bào)告稱，基于好奇號(hào)2013年5月在蓋爾撞擊坑泥巖中采集的“坎伯蘭”樣本的分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了被稱為長(zhǎng)鏈烷烴的大分子有機(jī)物（癸烷、十一烷、十二烷）。

研究指出，這些有機(jī)分子有可能是保存在泥巖中的脂肪酸（生命的構(gòu)成要素之一）的分解產(chǎn)物。關(guān)于從坎伯蘭樣本中發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈烷烴的詳情，請(qǐng)參閱以下過往文章：

·在火星表面發(fā)現(xiàn)迄今最大的有機(jī)分子，表明復(fù)雜有機(jī)物已保存多年（鏈接：https://sorae.info/astronomy/20250406-long-chain-hydrocarbons.html）

在地球上，脂肪酸主要由生命活動(dòng)產(chǎn)生，但也可在水與礦物相互作用的熱液環(huán)境等地質(zhì)過程中生成。因此，僅憑好奇號(hào)的數(shù)據(jù)無法判斷所發(fā)現(xiàn)的有機(jī)分子是否由可能曾在火星上存在的生命所產(chǎn)生。

為此，由美國(guó)宇航局戈達(dá)德航天中心的亞歷山大·巴甫洛夫等人組成的研究團(tuán)隊(duì)此次對(duì)“僅憑與生命無關(guān)的非生物過程，能否解釋所發(fā)現(xiàn)有機(jī)分子的積累量”這一問題進(jìn)行了驗(yàn)證?？偨Y(jié)研究成果的論文已于2026年2月4日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《天體生物學(xué)》上。

考慮到輻射造成的破壞，推算“原始含量”

研究團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)關(guān)注的是來自宇宙空間的輻射線影響。據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，采集到坎伯蘭樣本的泥巖在火星表面長(zhǎng)達(dá)約8000萬年的時(shí)間里，一直受到強(qiáng)烈宇宙輻射的照射。雖然檢測(cè)到的有機(jī)分子含量極其微量（估計(jì)為幾十ppb，1ppb為十億分之一），但巖石中原本含有的有機(jī)分子數(shù)量可能要多得多。

通過實(shí)驗(yàn)室的輻射照射實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型，研究團(tuán)隊(duì)開展了追溯至8000萬年前的模擬分析，推算出在遭受輻射破壞之前的有機(jī)物含量。結(jié)果顯示，在開始受到輻射照射之前，坎伯蘭樣本中可能含有高濃度的長(zhǎng)鏈烷烴（或其前身脂肪酸），其含量相當(dāng)于當(dāng)前檢測(cè)值的數(shù)千倍以上，達(dá)到了120至7700ppm（1ppm為百萬分之一）。

【▲ NASA的火星探測(cè)器“好奇號(hào)”于2013年5月在采集“坎伯蘭”樣本時(shí)鉆出的孔洞（圖源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

僅靠以往設(shè)想的非生物過程難以完全解釋

研究團(tuán)隊(duì)還指出，僅靠此前設(shè)想的一些非生物過程，例如富含碳的隕石和星際塵埃（漂浮在宇宙空間中的微小塵埃）的降落，以及古代火星大氣中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)所形成霧霾的沉積等，都難以完全解釋為何泥巖中會(huì)含有如此大量的大分子有機(jī)物。

研究團(tuán)隊(duì)在論文中提出了兩種假說來解釋這些有機(jī)物的起源：一種是非生物過程，即“其他地方的熱液環(huán)境（高溫水與巖石發(fā)生反應(yīng)的場(chǎng)所）中合成的有機(jī)物被搬運(yùn)至此”；另一種是生物過程，即“可能是由古代火星上存在生命的積累”。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)表示，提出生命起源的假說是合理的。

為查明起源而備受期待的未來任務(wù)

為了就火星上是否存在生命得出結(jié)論，還需要更深入地研究有機(jī)分子在類火星條件下的分解機(jī)制。人們期待，通過未來的火星探測(cè)以及目前正計(jì)劃推進(jìn)的采樣返回地球任務(wù)，能夠揭開這些有機(jī)分子的真正起源。

『天文濕刻』 牧夫出品

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蛋星云中閃爍的光芒

NASA哈勃太空望遠(yuǎn)鏡展現(xiàn)了迄今為止最清晰的蛋星云景象。這個(gè)由氣體和塵埃組成的結(jié)構(gòu)是由一顆垂死的類太陽恒星創(chuàng)造的。這些最新觀測(cè)結(jié)果是由哈勃的第三代廣域照相機(jī)（Wide Field Camera 3）拍攝的。

圖片來源: NASA, ESA, Bruce Balick (UWashington)

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責(zé)任編輯：甘林

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