好奇號第一次在火星實地檢測出硼——生命起源的必要組成部分

文：娟娟

根據9月5日發表在《Geophysical Research Letters（地球物理研究通訊）》上的一篇新論文，科學家第一次在火星上實地檢測出硼。美國宇航局的好奇號火星車攜帶的化學相機儀器，在蓋爾隕坑（Gale crater）充滿硫酸鈣的裂縫中檢測出了硼。

在地球上，硼或許是生命起源的一個必要組成部分；在火星上，它的存在則意味著，如果火星曾經也存在有機物並為蓋爾隕坑的宜居提供了額外的支持，那麼當時地表之下的地下水條件或許可以支持生命起源以前的化學反應。

簡言之，硼的發現，為科學家們提供了更多有關「生命是否可能曾在火星上出現」的線索。

圖片：地球與火星 圖片來自NASA

「因為硼酸鹽或許在生命的一個組成部分——RNA（核糖核酸）形成的過程中扮演了一個重要角色，在火星上發現硼，則打開了生命或許曾經在這個星球上出現過的可能性，」論文的第一作者、洛斯阿拉莫斯國家實驗室的博士後研究生Patrick Gasda說，「硼酸鹽是簡單有機分子形成RNA的一個可能橋樑。沒有RNA，就沒有生命。硼的出現告訴我們，如果有機物曾存在於火星上，這些化學反應就有可能發生。」

RNA是出現在所有地球現代生命中的一種核酸。科學家們一直以來都在假設一個「RNA世界」，在這個世界裡，第一個原始生命是由單一RNA鏈所組成，這種單一RNA鏈既包含基因信息，又能自我複製。RNA的一個關鍵成分是被稱為核糖的糖類。但眾所周知，糖類是不穩定的，它們在水中會很快分解。核糖需要另一種元素使它保持穩定，這就是硼的用武之地。當硼溶解在水中，成為硼酸鹽，它就會與核糖發生反應，使核糖有足夠的時間保持穩定以形成RNA。

圖：火星 圖片來自NASA

「我們在火星上一個有著38億年歷史的隕坑中檢測出硼酸鹽，38億年比地球上可能形成生命的時間還要早，」Gasda說，「本質上，這告訴我們，古代火星或許存在過生命可以成長的條件。」

在火星上發現的硼位於硫酸鹽礦脈中，意味著這些硼曾經存在於火星的地下水中，並提出了另一個跡象，火星蓋爾隕坑的某些地下水曾經是宜居的，溫度介於0-60攝氏度之間，PH值處於中性到鹼性。

有關硼的發現僅僅是近期關於火星岩石成分的數個發現中的一個，好奇號正在攀登一座層狀的火星山，尋找幾十億年前古代湖泊和濕潤的地下環境是如何變化的化學證據。

圖片：好奇號火星車在火星蓋爾隕坑Murray Buttes的一個自拍，在此處好奇號發現了硼。Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

隨著好奇號不斷向上攀登，成分趨勢趨向於更多的黏土和硼，這些情況和其他的化學變化，告訴我們沉積物最初堆積的條件，以及後來穿過沉積層的地下水是如何蝕變和轉移溶解的元素，包括硼。

火星上是否曾經存在過生命？答案目前仍然是未知的。派往火星探索的好奇號火星車，主要任務就是確定蓋爾隕坑是否曾經提供了一個宜居的環境，這個問題目前已經得到了印證。通過觀測和勘察，好奇號已經確定了在火星上的這個區域，古代曾存在著湖泊環境，這種環境為生命的存在提供了條件——這裡曾有新鮮的水，其他關鍵的化學成分，以及能量來源。火星2020探測器（Mars 2020

rover）將裝備上被稱為超級相機的儀器以及光掃描儀，這兩種儀器都將合力搜尋火星上過去或許存在過的生命跡象。

本文參考資料：

論文《In situ detection of boron by ChemCam on Mars》

網址：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL074480/abstract;jsessionid=A5216A0E6CEE6289E493200336A3DC34.f02t02

《Discovery of boron on Mars adds to evidence for habitability》Source:DOE/Los Alamos National Laboratory