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火星陨石惊人发现或改变生命搜寻方向

时间:2026-08-22来源:网络作者:小白

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默奇森陨石曾坠落在澳大利亚,碎裂成许多碎片。

它属于碳质球粒陨石群。

这类陨石被认为特别原始。

图片来源:MPST.Klawunn

欧洲空间局的罗莎琳德富兰克林号火星车将利用火星有机分子分析仪(MOMA)通过分析手性有机分子来寻找火星上的古代生命。

数十亿年前,火星可能与我们今天看到的寒冷干燥的星球大不相同。

科学家认为,那时的火星更温暖、更湿润,被浓厚得多的大气层包围,创造出可能支持简单微生物生命的条件。

然而,到目前为止,还没有直接证据证实那里曾经存在过生命。

尽管美国国家航空航天局(NASA)的火星车在火星岩石中检测到了有机分子,但这些化合物也可以通过非生物过程形成。

科学家曾在杰泽罗陨石坑的一块岩石上拍摄到类似豹纹的微小深色标记。

由于这些特征可能源于有机物或微生物,研究人员采集了样本进行进一步研究。

这些样本必须送回地球,科学家才能确定其中是否含有古代火星生命的迹象。

然而,由于资金问题,美国国家航空航天局(NASA)已从其计划中取消了样本返回任务。

欧洲空间局(ESA)的罗莎琳德富兰克林火星车是ExoMars计划的一部分,它在寻找生命方面采取了不同的方法。

该火星车计划在未来抵达火星,将对赤道附近富含黏土的奥克夏平原地区进行调查,那里被认为很久以前曾有流动的水存在。

其主要任务包括寻找可能指向古代生命的有机分子。

今天,火星是一颗寒冷干燥的沙漠行星。

数十亿年前,它可能提供了显著更适合生命存在的条件。

图片来源:欧洲空间局及OSIRIS团队的MPSUPDLAMIAARSSDINTAUPMDASPIDA

ExoMars火星有机分子分析仪(MOMA)与火星生物标志物

来自马克斯普朗克太阳系研究所、哥廷根大学和法国尼斯蔚蓝海岸大学的科学家们一直在改进火星有机分子分析仪(MOMA)所使用的技术。

该仪器是在哥廷根马克斯普朗克研究所的领导下开发的,将搭载在罗莎琳德富兰克林号火星车上。

该团队最近利用一块火星陨石验证了其测量方法。

即使拥有先进技术,证明火星上曾存在过生命仍然极具挑战性。

研究人员必须确定古老的有机分子是由生命体产生的,还是由自然化学过程形成的。

为了回答这个问题,研究团队正专注于两种稳定的碳氢化合物——姥鲛烷(C19H40)和植烷(C20H42)。

在地球上,这两种化合物都来源于生物体,且常见于石油中,这使它们成为检测古代生物活动的潜在候选物质。

如果火星上曾经存在过生命,那么像姥鲛烷和植烷这样的分子就是重要的分子生物标志物,它们可能一直存活至今。

新研究的主要作者、MPS科学家纪尧姆勒塞涅尔说。

从2030年开始,欧洲空间局的罗莎琳德富兰克林号火星车将在火星上寻找生命痕迹。

图片来源:ESAATGmedialab

手性作为地外生命的证据

姥鲛烷和植烷还有另一个特性,这使得它们在生命探索中特别有价值。

像许多有机分子一样,它们具有手性,即存在两种镜像形式,称为对映异构体。

这种差异类似于人的左手和右手之间的关系——两者拥有相同的组成部分,但排列方式相反。

手性是寻找过去外星生命的宝贵工具,蔚蓝海岸大学的合著者乌韦迈尔亨里希说。

在生物体中,手性分子几乎完全以这些镜像形式中的一种存在。

科学家们认为,由于生物体的繁殖方式,地球以外的任何生命也会出现同样的模式。

相比之下,通过非生物过程产生的分子应该包含大致相等数量的两种镜像形式。

MOMA如何在火星上探测有机分子

罗莎琳德富兰克林火星车可利用火星有机分子分析仪(MOMA)区分具有不同手性形式的分子。

该仪器结合了气相色谱仪、质谱仪、小型熔炉和激发激光器。

岩石样本在熔炉中加热,使气相色谱仪和质谱仪能够分析释放出的挥发性化合物。

在最近的测试中,团队首次使用MOMA试管的复制品分离了姥鲛烷和植烷。

这两种化合物都具有很强的抗化学反应性,使得这项成就尤其困难。

MPS的合著者兼MOMA团队成员FatmaYesilSahan解释道:姥鲛烷和植烷的手性分离需要高仪器灵敏度和测量精度,我们证明MOMA能够实现这两点。

为了替代火星岩石,研究人员分析了默奇森陨石的碎片,该陨石多年前坠落在澳大利亚。

和许多陨石一样,它含有多种有机分子。

其中一些是陨石原始成分的一部分,另一些则来自后来的生物污染,比如在发现地沾染的物质。

研究团队原本预计姥鲛烷和植烷属于污染类别。

陨石污染改变有机分子

测量结果出人意料。

在默奇森陨石中,姥鲛烷和植烷的所有手性形式都以等量出现,这与发现地生物质的预期情况不同。

研究人员得出结论,污染很可能发生在陨石穿过地球大气层并接触到化石燃料燃烧产生的气溶胶时。

这一解释得到了对油页岩中保存的姥鲛烷和植烷进行对比测试的支持,油页岩是一种含有石油前体的沉积岩。

哥廷根大学的合著者曼努埃尔莱因哈特说:石油是在这些岩石中,在高温高压的影响下,经过数百万年的时间在深处形成的。

这些条件消除了通常的手性不平衡,这可以解释为什么默奇森陨石中姥鲛烷和植烷的所有手性形式都以相等的比例存在。

团队认为这项实验不仅是对MOMA未来火星工作的一次成功测试。

研究结果还提出了新的问题:陨石中的有机分子来自何处,以及地球大气中日益严重的石油污染可能会如何影响它们。

参考文献10.1016j.epsl.2026.120141

相关知识

火星是太阳系中离太阳第四近的行星,属类地行星,因表面氧化铁呈现红色,被称为红色星球。

它有稀薄大气层,表面有奥林匹斯山(太阳系最高火山)、水手峡谷等地形,还有火卫一、火卫二两颗小卫星。

火星是人类深空探索重点目标,多国探测器已着陆或环绕,助力研究其是否曾存在生命。

BY: Max Planck Society

FY: AI

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