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天文突破!NASA「朱諾號」在火星上尋找生命方面有重大發現

我們探索火星表面已經有幾十年了,在這個過程中我們發現了水和古老的可居住環境的證據。然而,有一件事仍然難以捉摸——那就是生命的基石。

現在,好奇號探測車已經解決了這個迫在眉睫的問題。據《科學》雜誌報道,研究人員宣布,探測器在火星上的樣本分析已經成功探測到火星上的有機物,這是我們在火星上尋找生命的重大突破。第二篇論文也報道了一些關於甲烷的有趣發現。

這項研究的共同作者之一、英國倫敦帝國學院的桑吉夫·古普塔(Sanjeev Gupta)說:「這是一個非常非常大的墊腳石。」「它給了我們很大的信心,未來的任務有發現生命的潛力。」

美國宇航局戈達德太空飛行中心的詹妮弗·特特徵布羅德領導的研究小組使用山姆儀器,在大約三年前從蓋爾隕石坑的泥岩中檢測了火星土壤樣本。它是由「好奇號」從地下5厘米(2英寸)處採集的,保存在硫磺中,在3.2到38億年之間,水曾經在這裡出現過。

雖然我們以前在火星上見過有機物,但這是第一次將它們與可能預示生命的大分子聯繫在一起。

火星上的蓋爾隕石坑(Gale Crater)被認為曾有一個湖泊。

在加熱儀器中的樣品時,研究小組發現了一些有機物質的證據,包括噻吩、甲醇和二甲基硫化物。這些化合物不是與生命直接相關的化合物,但它們是更大的分子的信號,這些分子可能是由生命產生的。

有機分子是含有碳和氫的分子。它們可能來自非生命來源,如隕石,也可能來自與岩石和水的相互作用。然而,它們也來自於生物。所以我們需要在火星上找到一些來證明我們正朝著正確的方向前進。

「探測火星上的有機物是尋找火星生命的下一步,」特徵布羅德說。「如果我們發現的有機物來自生命,那麼它就可以包含遠古生命的特徵。」

之前在火星上尋找有機物的嘗試,包括1976年的維京號和2008年的鳳凰號,都沒有結果。好奇號的發現標誌著我們第一次真正了解火星表面的有機化合物。

重要的是要強調這不是對生命的檢測,也不能證明過去或現在的生命存在於火星上。相反,它給我們提供了越來越多的證據,證明火星的某些部分,如「好奇號」現在所在的蓋爾隕石坑,能夠維持我們所知的生命。

由於這個發現,我們現在知道火星曾經擁有所有我們知道的生命需要的基本成分。這將使計劃未來任務的科學家們相信,他們正在尋找生命的正確軌道上。

但它提出了另一個問題,特別是如果生命沒有出現的話。如果火星的條件和地球一樣,包括水和有機物,那麼為什麼生命會在我們的星球上而不是我們的鄰居上出現呢?

「如果火星上沒有生命,即使條件如此相似,是什麼讓地球如此特別?」英吉失去了來自烏得勒支大學的10位凱特,她沒有參與這兩項研究。

好奇號無法肯定地回答這個問題。但未來的任務很可能會給我們一個更好的圖景,包括ESA的ExoMars漫遊者在2020年。這將能夠在地表以下2米(6.5英尺)的地方鑽孔,比「好奇號」還要遠40倍,到達更不受輻射的深度。

在這樣的深度,甚至有可能發現更多像這樣的有機化合物。但是,如果我們真的把火星岩石帶回地球,就像NASA在2020年代計劃的那樣,如果火星上的生命出現了,我們真的能夠回答這個問題。

桑吉夫說:「這個發現讓我們相信,我們沒有浪費時間。

美國宇航局的「火星2020」探測器將在火星上留下一些樣本,進行一項尚未完成的任務,有朝一日將它們送回地球。

在今天發表的第二篇論文中,由美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的克里斯托弗·韋伯斯特領導的研究人員測量了火星上的甲烷含量。他們用一種叫做可調諧激光分光儀的儀器,用了五年的時間來完成這一發現。

最有趣的發現是火星上的甲烷含量似乎隨季節而變化。冬季的水平下降到每十億分之一左右,但到了夏季,上升了三倍,達到每十億分六分之一。這聽起來可能不大,但這一增長非常重要。

韋伯斯特說,「地球上很少有氣體會發生三倍的變化。」「所以這個巨大的變化讓我們排除了一些事情和原因。」

這對於另一個ESA任務來說是令人興奮的,這個任務目前在火星軌道上,叫做跟蹤氣體軌道器(TGO)。科學家們正在利用這架宇宙飛船研究火星大氣中的氣體,並確定火星表面的一些氣體來源。

ESA的跟蹤氣體軌道器(如圖所示)將更仔細地尋找甲烷。

人們認為這種甲烷被困在地下的水庫中,在夏季隨著溫度的升高,甲烷會從地表釋放到空氣中。甲烷的來源尚不清楚,它可能只是火星地質過程的結果。

當然,甲烷的另一個來源是生命。結合第一篇論文,它描繪了火星上可能發生的事情的誘人圖景。如果你讓你的思緒飄蕩,事情當然會變得有趣一些。

凱特說:「你可以假設,火星上可能存在早期生命,有機物可能是這些生命的殘留物,而這些有機物可能會產生甲烷,並儲存在火星表面。」

我們需要數年的時間才能真正了解情況是否如此。但最新的發現告訴我們,儘管我們花了數十億美元探索火星,但它可能掩蓋了我們一直想知道的問題的答案:我們是孤獨的嗎?如果是,為什麼?


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