好奇号火星车发现了“迄今为止火星上最令人兴奋的有机物”

好奇号火星车发现了“迄今为止火星上最令人兴奋的有机物”

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Curiosity rover makes ‘arguably the most exciting organic detection to date on Mars’

内容来源:www.yahoo.com

这份新闻报道讲述了美国宇航局的好奇号火星车在火星上探测到迄今为止最大的有机分子,这一发现为揭示火星的过去开启了新的窗口。科学家们认为,这些新发现的化合物暗示着火星过去可能存在复杂的有机化学过程,而这正是生命起源所必需的条件。这些长链分子,如癸烷、十一烷和十二烷,可能来源于构成地球生命细胞膜的脂肪酸片段,但它们也可能在非生物条件下形成。虽然目前还不能确认这些分子是火星过去生命的证据,但这项发现增强了天体生物学家对未来在火星上发现古代生命迹象的希望,并进一步推动了将火星样本送回地球进行更精密研究的必要性,以最终确定火星是否曾存在生命。

1. 好奇号探测器在火星上的最新发现是什么?
好奇号探测器最近在火星上探测到了迄今为止发现的最大有机分子,包括癸烷、十一烷和十二烷。这些化合物是在分析一块37亿年前的岩石样本时,通过其 onboard 迷你实验室 SAM(火星样本分析)发现的。


2. 这些有机分子的发现有何重要意义?
这些新探测到的化合物暗示火星过去可能存在复杂的有机化学过程,而这种过程是地球生命起源所必需的。科学家认为这些长链分子可能是脂肪酸的片段,脂肪酸是地球生命体的化学组成部分,有助于形成细胞膜。虽然这些化合物也可能在没有生命的情况下形成(例如,水与热液喷口中的矿物质相互作用),但此次发现增加了火星上已发现的有机化合物种类,并提升了未来在火星上探测到古代生命迹象的可能性。


3. 这些有机分子是生命存在的直接证据吗?
目前还不能确定这些分子是火星过去生命的证据。虽然它们是地球生命的关键组成部分(如脂肪酸是细胞膜的构建模块),但也可以通过非生物过程形成。这次发现的意义在于,它表明火星具备保存复杂有机分子的能力,这增加了未来探测到古代生命生物标记的可能性。要最终确定火星上是否曾经存在生命,还需要对火星样本进行更深入的研究。


4. 好奇号探测器是如何进行这项发现的?
好奇号探测器使用其 onboard 迷你实验室 SAM 分析了一块来自“黄刀湾”地区(Yellowknife Bay)的“坎伯兰”(Cumberland)岩石样本。这个区域被认为是一个古老的湖床。SAM 通过加热岩石样本并测量释放出的分子质量来进行分析。在加热样本以寻找氨基酸(蛋白质的组成部分)时,科学家意外地发现了这些长链有机分子。为了确认这些发现,科学家在地球上的实验室进行了反向实验,模拟了 SAM 中的条件,证实了脂肪酸在加热后可以分解成好奇号探测到的那些有机化合物。


5. 为什么这项发现被认为是“arguably the most exciting organic detection to date on Mars”(可以说是迄今为止火星上最令人兴奋的有机物探测)?
这项发现之所以令人兴奋,有几个原因:首先,探测到的有机分子是迄今为止在火星上发现的最大、最复杂的有机分子;其次,这些分子(可能是脂肪酸的片段)与地球生命的细胞膜结构相关,是构成生命的关键“生物分子”的相关信号,尽管它们本身不是生命证据;第三,这项发现增强了科学家们对火星古代水环境可能保存生命迹象的希望,并为未来寻找火星生命提供了更有力的科学依据。


6. 这项发现对未来火星探测任务有何影响?
这项发现进一步强调了将火星样本带回地球进行更详细分析的重要性。尽管好奇号和毅力号探测器都已证明它们可以探测到有机物,但它们的仪器无法完全确定这些有机物的起源。地球上的实验室拥有更先进的设备和技术,可以进行高分辨率和高灵敏度的分析,从而更好地解答火星上是否存在生命的问题。此外,欧洲空间局计划于2028年发射的ExoMars Rosalind Franklin 探测器将携带与 SAM 互补的仪器,并具备钻取更深(高达 2 米)的能力,有望发现更大、保存更完好的有机分子。


7. 好奇号探测器在“黄刀湾”地区还发现了哪些与宜居性相关的证据?
在分析“黄刀湾”地区的岩石样本时,好奇号探测器还发现了其他支持该区域曾经宜居的证据,包括:富含硫,硫可以用于保存有机分子;硝酸盐,地球植物和动物健康所必需的物质;以及甲烷,其碳同位素组成与地球上的生物过程相关。此外,还发现了在水中形成的粘土矿物,这表明“黄刀湾”曾经是一个古老的湖泊,存在液态水,为生命起源所需的化学反应提供了足够的时间。


8. 未来科学家计划如何利用好奇号已收集的“坎伯兰”样本?
好奇号探测器保留了“坎伯兰”样本的原始部分。科学家团队计划设计新的实验,利用 SAM 对这些剩余样本进行进一步分析,以寻找更多关于这些长链有机分子的信息,并尝试确定它们的起源。他们希望能够识别出类似的分子,这将有助于更深入地了解火星过去的环境以及是否存在孕育生命的潜力。科学家们称这个样本是“我们 onboard 最珍贵的样本”,等待着进行“完美的实验”来揭示其隐藏的秘密。