好奇號火星車首次在岩石中發現有機物|好奇號|火星

07-23

好奇號在火星上拍攝的圖片（圖片來源：NASA）

一年前，美國宇航局的「好奇號」火星車向地球發回的數據顯示，火星大氣中不含有甲烷，這讓火星上可能發現微生物的希望變得有些黯淡。火星稀薄寒冷的大氣中是否含有甲烷的蹤跡是多年來科學家一直探索的問題，因為甲烷可能是生命存在的一個標誌。近年來「好奇號」也為搜尋火星甲烷的蹤跡進行了廣泛的測試。

「火星不存在甲烷」這個說法在出現逆轉，當地時間16日，美國宇航局宣布「好奇號」在大氣中發現了甲烷氣體濃度飆升的現象。此前「好奇號」只探測到微量的甲烷含量數值，此次檢測的含量是之前的10多倍。

在過去的20個月的時間裡，「好奇號」的樣本分析儀測量了蓋爾隕石坑處的火星大氣12次，在去年年底和今年年初的4次測量中，大氣甲烷濃度平均達到7ppb（1ppb為十億分之一），而其他時候平均值只有此數值的十分之一。

此外，「好奇號」還首次確認在岩石樣本中發現有機物。雖然有機物並非生命體的直接象徵，但這為火星上能夠產生生命這一假設大大加碼。

「好奇號」的這兩項發現讓科學家們激動不已。Grotzinger 博士在出席美國地球物理聯合會時說：「這是個偉大的時刻」。

發現甲烷的意義之所以重大，是因為甲烷這種氣體在火星上不能長時間存在。數據顯示，火星大氣中的日照和化學反應都會打破分子結構，現在檢測到甲烷，說明是最近生成的。

那麼，火星上的這些甲烷是生物成因，還是非生物成因的呢？

科學家認為有兩種可能：一是此次「好奇號」檢測出的甲烷可能是產甲烷菌釋放出的甲烷，就如地球上大多數的甲烷由生物產生一樣。另一種可能是在地質活動中產生的，比如蛇紋石化。火星地表的低溫動力學和熱力學條件，非常有利於橄欖石溶解，蛇紋石化是火星大氣甲烷的潛在來源。近代研究表明，蛇紋石化是火星上形成分子氫和甲烷的重要過程。

即使此次檢測到的甲烷，是由地質活動產生的，那麼導致能夠產生甲烷的地質活動，如水熱對流系統，也是探究生命形成的重要領域。

「可能是包含甲烷氣體的水分子籠在機械應力或熱應力的作用下，甲烷氣體被釋放出來，並通過岩石的裂縫進入大氣中。」密西根大學一位教授在美國地球物理聯合會上說。

在岩石樣本中發現有機物，也是這次「好奇號」給科學家們帶來的一大驚喜，這是第一次在火星這顆紅色星球上發現確定的有機物。

科研人員如此重視有機物，是因為它是生命構成的基礎。

好奇號在岩石上鑽孔，並檢測粉末（圖片來源：NASA）

在原始地球條件下，從無機物轉變為有機物，再逐漸演變為原始生命的過程，可以稱作「化學進化論」。原始大氣中的成分如：氫、氨等在閃電、紫外線等自然能源在適當的溫度和水的作用下，可形成有機物。在著名的「米勒實驗」中，模仿了早期地球環境，通過與生命無關的自然化學反應，能產生被稱為「生命原材料」的氨基酸。米勒將原始大氣中的成分充入實驗燒瓶，通過火花放電，合成了20種有機物。在這20種有機物中，有幾種氨基酸是生物蛋白質所需，進一步合成可形成有機高分子物質，有機高分子物質進一步聚合形成如蛋白質、多糖、核酸等多分子體系，最後原始生命出現。不過從多分子體系演變成原始生命這最關鍵的一步，還未在實驗室中證實。

「好奇號」於2011年11月發射升空。2012年8月，著陸在火星的蓋爾隕石坑附近後，開始收集、分析火星上的氣體成分。「好奇號」的此次發現雖然還不能說明遠古火星有生命存在，但能夠說明迄今火星上仍然有活躍的化學反應。

科學家們一直在試圖尋找火星上目前存在的微生物活動，另外希望通過分析火星上的岩石，尋找曾經事宜生命存在的跡象。就在12月，「好奇號」通過採集蓋爾隕石坑的數據證實，蓋爾隕石坑內的夏普山就是遠古的湖泊。這說明火星上存在讓湖泊等水循環系統出現的適宜溫度。

隨著「好奇號」越來越多的發現，火星的神秘面紗正在被人類一點點揭開。