NASA科学家表示,陨石无法解释火星上神秘的有机化合物

研究美国宇航局好奇号火星车采集的岩石样本的科学家们有了一个诱人的发现:探测到了火星上迄今最大的有机分子。这些化合物——癸烷、十一烷和十二烷——可能是脂肪酸的碎片,而脂肪酸在地球上通常与生命有关。虽然陨石撞击等非生命过程也可能产生此类分子,但研究人员发现,这些来源无法完全解释探测到的数量。

自2012年以来一直在探索盖尔陨石坑的"好奇号"携带了一个微型化学实验室,旨在加热岩石样本并分析其释放的气体。通过使用这个机载实验室,科学家在一个钻取的岩石样本中检测到几种有趣的化合物。

火星上迄今发现的最大有机分子

2025年3月,研究人员宣布他们已识别出微量的癸烷、十一烷和十二烷。这些是碳氢化合物,意味着它们仅由碳原子和氢原子构成。它们属于一组可能与脂肪酸相关的分子。脂肪酸是地球上生物体细胞膜的重要组成部分,尽管类似的分子在某些条件下也可以通过纯粹的地质反应形成。

含有这些化合物的岩石是位于盖尔陨石坑的一块古代泥岩。泥岩由细粒沉积物形成,这些沉积物曾经在水中沉降,表明该区域在数十亿年前可能存在湖泊。科学家提出,"好奇号"探测到的这些分子可能是脂肪酸的碎片,在漫长的岁月中得以保存在岩石中。

陨石能解释火星有机物吗?

"好奇号"的仪器可以识别分子,但不能直接确定这些分子是如何形成的。由于这个限制,研究人员无法判断这些化合物是由生物活动产生的,还是由非生命化学过程产生的。

为了探究这个问题,科学家进行了一项后续研究,重点关注已知的非生物来源。一种可能性是撞击火星的陨石向表面输送了有机物质。已知陨石含有碳基分子,并且在火星历史上撞击事件很常见。研究团队评估了这种外部输送,以及其他非生物化学反应,是否能够解释样本中测得的有机化合物含量。

研究人员在2月4日的《天体生物学》期刊上撰文报告称,他们所考察的非生物机制无法完全解释"好奇号"探测到的有机化合物丰度。基于他们的分析,他们得出结论认为,考虑生命有机体可能促成了这些分子的形成是合理的。

这并不意味着火星生命已得到确认。相反,它表明仅凭非生命解释可能不足以解释这些数据。

重建8000万年的辐射暴露历史

为了更好地理解最初可能存在多少有机物质,科学家结合了实验室辐射实验、计算机模拟和"好奇号"的测量结果。火星缺乏像地球那样浓厚的大气层和全球性磁场,这意味着其表面不断受到宇宙辐射的照射。随着时间的推移,这种辐射会分解复杂的分子。

研究团队试图将时间"回拨"约8000万年,这是该岩石据估计在火星表面暴露的时长。通过模拟辐射如何逐渐破坏有机分子,他们计算了在降解之前可能存在多少物质。他们的结果表明,有机化合物的原始数量可能远大于已知典型非生物过程所能产生的数量。

火星有机分子需要更多研究

研究人员强调,需要进行进一步的实验来了解有机分子在火星类似环境下的火星类似岩石中分解的速度。能够更好地模拟火星温度、辐射水平和化学条件的实验室研究将有助于完善这些估算。

在获得更多数据之前,科学家无法就这些化合物是指向过去的生命,还是最终可以仅通过化学来解释,得出确切结论。这些发现确实表明,保存在火星岩石中的化学故事可能比以前认为的更复杂、更有趣。