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「好奇號」在火星上再次發現疑似生命跡象,科學家:有三種可能
2022/01/21
2022/01/21

如果要問人類未來在太陽系中的「第二家園」會是哪顆星球,相信大多數人首先想到的就是火星,畢竟在太陽系裡眾多的星球中,火星的自然條件與地球最相似,正因為如此,自從人類掌握了太空探測技術之後,對火星的探測就從未停止過。

為了更好地了解火星,人類還向火星發射了多台能夠在火星表面進行實地探測的火星車,「好奇號」就是其中之一,這台火星車在2011年11月發射升空,並于2012年8月在位于火星赤道附近的「蓋爾隕石坑」成功著陸。

「好奇號」的主要任務之一,就是探索火星上是否存在(或者曾經存在過)生命,早在2014年,「好奇號」就發現了火星大氣層中的甲烷濃度有點異常,在經過三個火星年的持續監測之後,科學家確認了火星大氣層中的甲烷濃度存在著季節性的變化,具體表現為在夏秋之際會達到最大值,在其他時間則會明顯減小。

甲烷在火星的大氣層中是不可能長期存在的,所以它們應該是來自火星地表之下,由于地球上的大部分甲烷都是生命活動引起的,因此一個合理的推測就是,在火星地表之下,可能存在著一些微生物。

新研究表明,「好奇號」在火星上再次發現疑似生命跡象

這項研究來自賓夕法尼亞州立大學的一個研究團隊,該團隊在2021年1月17日發表于《PNAS》期刊的文章中指出,「好奇號」採集到的一些火星岩石樣本中的碳同位素含量比例存在著明顯異常,而這可能是生命的跡象。我們來看看這具體是怎麼回事。

(圖為「蓋爾隕石坑」的史汀生砂岩地層,由「好奇號」拍攝的圖像製成)

碳元素包含「碳-12」和「碳-13」這兩種穩定的同位素,在自然界中,這兩者整體上的比例是穩定的,比如說在地球上的碳元素中,「碳-12」就占了大約98.89%,「碳-13」則只占1.11%左右。

對于已知的所有生命來講,碳元素都是必需的物質,但生命在使用碳元素的時候,總是會優先選擇「碳-12」,其主要原因就是「碳-12」的原子核比「碳-13」少了一個中子,其擴散速度以及化學反應速度都比「碳-13」快一點。

這樣一來,在地球上所有與生命有關的有機物沉積中,「碳-13」所占的比例都遠遠低于自然界的正常水準,換句話來講就是,假如我們發現某個樣品中的碳同位素含量比例屬于這種情況,那麼這個樣品就很可能與生命活動有關。

(圖為「好奇號」在火星表面打的孔)

這項新研究就是在一些火星岩石樣本中發現了這種情況,根據介紹,這些樣本採集于「蓋爾隕石坑」內的五個不同的地點,而這些地點都具有古老的地表,在研究過程中,「好奇號」對這些樣本進行了加熱處理,然後對其在熱解後產生的部分還原碳進行了光譜分析。

分析結果表明,這些樣本中的「碳-13」含量明顯低于火星上的正常水準,正因為如此,研究人員才認為這可能與生命活動有關。當然了,在沒有充分證據的情況下,這只能認為是疑似生命跡象,實際上,對于這種情況,科學家認為有3種可能,而「生命活動」只是其中之一,那另外兩種是什麼呢?

一種可能是,在過去的時間裡,火星上的二氧化碳等含碳物質因為太陽光中的紫外線引發的「光化學反應」而不斷地轉化為非生物有機碳,在這個過程中,非生物有機碳中的碳同位素可能會發生「分餾」,進而造成火星上的一些區域中的碳同位素含量比例出現明顯異常。

第3種可能則是,太陽一直在圍繞著銀河系中心運動,或許在遙遠的過去,太陽「帶領」著火星穿過了一片極度缺乏「碳-13」的星雲,在這個過程中,火星從這片星雲中捕獲到了一定數量的物質,而這些物質剛好被「好奇號」發現了。

結語

雖然現在的火星上一片荒蕪,但在數十億年前,火星卻很可能像地球一樣具備濃密的大氣層、適宜的溫度以及廣闊的海洋。

(遠古火星想象圖)​

探測資料顯示,火星上廣泛存在著氫、氮、碳、氧、磷、硫等生命所需要的重要元素,而在火星樣本中,還存在著多種復雜的有機物(如噻吩類和其他芳香族、脂肪族有機物等等),所以如果未來真的在火星上發現了確定的生命跡象,我們也不必感到太過意外。

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