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美宇航局40年前親手燒掉火星生命證據?

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上世紀70年代晚期,美國宇航局向火星派遣兩顆「海盜」號著陸器,希望能夠發現有機物,但結果令他們失望。2018年初,宇航局的「好奇」號證實火星上存在有機物。單兵行動的「好奇」號都能發現有機物,雙管齊下的「海盜」號為何失手?一篇新論文給出了解釋:「海盜」號所到之處本是存在碳的,不幸的是,它們一把火把碳燒得乾乾淨淨。

火星藝術概念圖

40年前,美國宇航局首次將兩顆探測器送上火星——「海盜1」號和「海盜2」號。這對雙胞胎的成功登陸讓科學家感到狂喜。隨後,他們開始研究「海盜」號採集的火星土壤樣本,希望能夠找到碳基有機分子的存在證據。發現有機分子雖不能證明火星上一定存在生命,但至少可以證明火星曾是一顆適於生命居住的星球。

「海盜2」號在火星烏托邦平原的自拍照。在對土壤樣本進行分析時,「海盜2」號可能在無意間破壞了火星生命證據

然而,「海盜」號的努力最終竹籃打水。這讓科學家百思不得其解。火星的表面坑坑窪窪,可能不斷遭到富含碳的小隕石撞擊。科學家一度認為在火星上發現碳存在跡象本是板上釘釘的事情,但實際情況並非如此。經過5年的勘察,任何一輛「海盜」號著陸器都未在火星上發現有機物存在的任何證據。為什麼會這樣?

「海盜」號是第一顆成功在火星表面登陸的探測器。這顆探測器裝有一個烤箱,用於將土壤加熱,隨後對加熱產生的蒸汽進行檢測,以確定是否含有有機化合物

2018年初,宇航局的「好奇」號火星車證實火星上存在有機分子。單兵行動的「好奇」號都能發現有機物,雙管齊下的「海盜」號為何失手?《地球物理研究雜誌:行星》6月20日刊登的一篇新論文給出了解釋:「海盜」號所到之處本是存在碳的,不幸的是,它們一把火把碳燒得乾乾淨淨。

此項研究由宇航局艾姆斯研究中心和法國大氣、媒體與空間觀測實驗室的科學家進行。他們在論文中指出:「『海盜』號總計收集了4個土壤樣本,每個樣本通過快速加熱進行數次分析,加熱幅度分為4個等級。」

古代的火星曾有一個巨大海洋

分析過程中,「海盜」號將土壤樣本加熱到最大500攝氏度,試圖讓樣本中的揮發性有機化合物「逃逸」。如果樣本中存在碳,「海盜」號能夠在土壤的蒸汽中探測到它們的痕迹。但為什麼沒有發現呢?研究人員指出土壤中可能存在意料之外的物質,一種高度易燃的燃料。由於對樣本進行加熱,燃料在無意間將碳燒得乾乾淨淨。

1971年,一名技術人員正在檢查「海盜」號著陸器的土壤採樣器。一些科學家認為「海盜」號收集的土壤樣本中存在有機分子,但不慎一把火燒光

2008年,「鳳凰」號火星車在火星北極採集土壤樣本並在樣本中發現高氯酸鹽存在的證據。這是一項令人興奮的發現。科學家知道地球的古微生物將高氯酸鹽作為一種能源。也許,火星上的高氯酸鹽也起到類似作用。

新論文作者也因高氯酸鹽的發現倍感興奮,但原因不盡相同。高氯酸鹽是一種易燃物質,在地球上主要用於生產火箭燃料和加速煙花燃燒。研究人員在接受《新科學家》雜誌採訪時表示,如果火星土壤中存在大量高氯酸鹽,「海盜」號加熱土壤樣本的做法可能導致高氯酸鹽起火燃燒,瞬間摧毀樣本中可能存在的任何有機分子。

火星也曾是一個濕潤的星球,現在卻淪為一個乾燥的世界

這一假設的閃光點在於,如果火星高氯酸鹽確實燒毀「海盜」號烤箱內的碳基分子,應該能在灰燼中發現證據。當碳與高氯酸鹽燃燒時,會產生一種名為「氯苯」的分子。這是一種由碳、氫和氯構成的化合物,能夠在土壤中存在數月。在2013年的一次勘測中,「好奇」號在火星土壤中發現氯苯痕迹。為了進一步獲取證據,研究小組決定再度將目光聚焦「海盜」號。

鳳凰」號登火藝術概念圖。剛剛發射的「洞察」號採用與「鳳凰」號類似的設計

研究人員在論文中指出:「我們決定對『海盜』號所獲數據進行梳理,希望能夠發現高氯酸鹽和有機物在『海盜』號烤箱內發生反應後生成的物質。」帶著這種想法,他們對「海盜」號勘測期間收集的數據進行分析,尋找氯苯痕迹。幸運的是,他們最終得償所願。在「海盜2」號採集的樣本中,研究小組發現了痕量氯苯。根據他們的結論,這顆著陸器的機械手一度握著有機物,但有機物最終被付之一炬。

「好奇」號的火星樣本分析儀對泥石樣本中的小有機分子進行測量

研究論文作者、法國大氣、媒體與空間觀測實驗室博士生梅麗薩·古澤曼在接受《新科學家》雜誌採訪時指出,雖然他們發現了引人注目的新證據,但這並非一個能夠證明火星存在有機物的決定性證據。也許,在「海盜」號烤箱內與火星高氯酸鹽一同燃燒的碳化合物來自於地球,無意間污染了火星土壤樣本。

其他科學家對新研究發現持相信態度。宇航局戈達德太空飛行中心研究員丹尼爾·格拉文在接受《新科學家》雜誌採訪時表示,這項研究進一步證實火星上存在有機物。格拉文並沒有參與這項研究。研究指出有機分子可能存在於火星的多個地區。它們的出現是否意味著火星上存在微生物?人類又能否在點燃高氯酸鹽前證實火星生命的存在?所有這些仍舊是一個未知數。

來源:漫步宇宙


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