NASA好奇號在火星發現生命基礎物質，來源尚無定論

IT之家 4 月 22 日消息，據 Space.com 報道，美國國家航空航天局（NASA）的“好奇號”火星車在火星上發現了種類多樣的有機分子混合物，其中包括被普遍認為是地球生命起源基礎物質的化學物質。這一發現標志著人類首次在另一顆行星上完成了一項全新的化學實驗。

據IT之家了解，自 2012 年 8 月 6 日登陸這顆紅色星球以來，“好奇號”火星車一直在兢兢業業地探測火星蓋爾隕石坑及夏普山。這輛汽車大小的火星車目前正在蓋爾隕石坑的托里登峽谷區域行駛，科學家認為，倘若遠古時期這里曾存在生命，該區域的環境條件可能曾具備適宜的生存環境。近期，“好奇號”在該區域啟用了搭載的火星樣本分析（SAM）儀器套件，該儀器專為尋找與生命相關的碳元素化合物、研究這些化合物在火星生態環境中形成與分解的機制而研制。

“好奇號”的火星樣本分析儀器借助一種名為四甲基氫氧化銨（TMAH）的化學物質，成功在該區域富含黏土的砂巖中檢測出有機分子。新發現的化學物質包含含氮、含硫分子，其成分與促成地球生命誕生的原始物質相似。不過，該實驗尚無法確定這些化學物質究竟源自遠古火星生命，還是非生物地質活動的產物。

這項關于“好奇號”首次運用四甲基氫氧化銨開展火星樣本分析實驗的研究，由蓋恩斯維爾市佛羅里達大學地質科學系副教授艾米 · 威廉姆斯牽頭主導，相關成果已發表在《自然 · 通訊》期刊上。

“這項實驗及其成果是熱愛與科研的結晶，”威廉姆斯接受采訪時表示，“這是四甲基氫氧化銨首次在地球之外的天體上使用，我們團隊付出了大量努力，解析并驗證了這項開創性實驗所探測到的分子。”

富含黏土的砂巖

“好奇號”在托里登峽谷約 35 億年歷史的諾克法里爾丘區域的富黏土砂巖中，探測到了 20 多種有機分子。觀測到的有機分子種類豐富，表明盡管歷經數十億年的成巖作用（沉積物轉化為巖石的過程）與輻射照射，遠古火星沉積物中仍保留了一定的化學多樣性。

研究論文指出：“我們認為，這一系列有機物是四甲基氫氧化銨熱化學分解作用下，蓋爾隕石坑數十億年沉積巖中保存的遠古有機大分子物質產生的分解產物。”

威廉姆斯表示，火星車的這一發現已通過搭載的其他儀器得到驗證。“我們利用部分火星樣本分析的飛行備用設備反復確認分子識別結果，”威廉姆斯說，“我認為這些時間投入十分值得，因為我們現已證實，經四甲基氫氧化銨試劑分解的分子，源自火星地下保存的更為復雜的大分子碳。”

火星原生有機物

這篇新發表的論文闡釋，持續開展火星有機質研究“是現代無人探測任務的核心目標之一，各國航天機構紛紛發射火星車與著陸器，探索火星過去與現在的宜居性，并尋找生命存在的跡象”。

此外，短短十年間，研究人員已從單純搜尋火星有機分子，推進到識別火星原生有機物的階段。

威廉姆斯及其團隊在研究中寫道：“我們如今已能著手探究這些有機物的來源，究竟是外源性的（如隕石、彗星或星際塵埃），還是內源性的（如非生物合成或生物活動產生）。”

新研究論文指出，大分子有機質的證實“為未來優化后的四甲基氫氧化銨熱化學實驗，有望從火星大分子中提取出保存的遠古生物信號（若存在）提供了可能性”。

論文總結稱，火星樣本分析四甲基氫氧化銨實驗的結果“豐富了火星近地表漫長地質時期內保存的已確認及推測有機分子庫，并證實了火星上存在大分子碳”。

火星不同區域

科學家表示，“好奇號”的發現或可與 NASA 另一臺在軌運行的火星車的觀測結果相互印證。“我們的研究成果與‘毅力號’火星車觀測到的部分有機質現象相符，”威廉姆斯說道。

威廉姆斯介紹，“好奇號”通過四甲基氫氧化銨實驗識別出了源自更復雜大分子碳的環狀（芳香族）有機化合物；與此同時，“毅力號”則借助另一款儀器，同時發現了環狀有機化合物與大分子碳存在的證據。

“如今我們已證實，火星不同區域存在種類多樣、結構可能復雜的有機質，且通過不同儀器套件均能探測到。考慮到火星惡劣的輻射環境，有機碳能在火星上長期保存，這一情況超出了我們此前的預期，”威廉姆斯表示。

未來生命探測儀器

威廉姆斯稱，這些新成果對未來無人或宇航員開展的生命探測儀器研發具有參考價值，她將四甲基氫氧化銨實驗稱作“未來行星探測任務的開拓者”。

歐洲空間局“羅莎琳德 · 富蘭克林號”火星車搭載的火星有機分子分析儀（MOMA），以及計劃前往土星衛星土衛六的“蜻蜓號”旋翼機所配備的蜻蜓質譜儀（DraMS），均將搭載四甲基氫氧化銨實驗相關裝置。

威廉姆斯表示，新研究成果有助于為這些未來任務優化實驗設計。

“四甲基氫氧化銨實驗揭示，火星部分巖石中的大分子碳能夠長期保存。這對未來生命探測任務與儀器而言意義重大，因為我們現已知曉，可能由生命活動形成的大分子物質，可在火星近地表得以保存，”威廉姆斯補充道。

威廉姆斯最后總結，下一代儀器“可聚焦于更全面提取這些有機物的技術，深入探究其成分特征乃至起源 —— 無論是地質成因、隕石成因，還是生物成因”。