科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇
火星上到底有生命嗎?為了回答這個問題,全球科學家們已經開展了數十年的探索。最近,NASA好奇號火星車在火星蓋爾隕石坑(Gale Crater)附近乾燥的土壤中發現了新的有機分子,這一發現令科學家們興奮不已,因為這些有機分子具有鮮明的生物學起源。
這些有機分子由好奇號從火星表面的泥岩斷層中提取,經分析發現,這組火星土壤樣本中存在大量噻吩類芳香族化合物。在地球上,此類化合物通常出現在原油(受擠壓、過熱而死亡的生物)中,是由硫在高於120℃的溫度下與有機烴反應生成的。這其中,烴、硫都是具有明確的生物學來源的。因此,目前研究人員正在著手研究火星上噻吩的形成途徑,分析其是否涉及到生命活動。
經過分析,華盛頓州立大學天體生物學家Dirk Schulze-Makuch表示,“目前已經確定了噻吩的幾種生物生成途徑,似乎比化學途徑更有可能。”雖然噻吩可以通過多種方式在火星上出現,例如隕石中就曾檢測到噻吩的存在。此外,地質過程也會提供噻吩形成過程所需的熱量,火星火山活動時還會產生硫磺。但是,這些途徑均要求硫是親核的,即硫原子可以給出電子成鍵。然而,火星上的硫基本以非親核的硫酸鹽形式存在。
還有另一種可能性——生物硫酸鹽還原過程(BSR)。當然,如果火星上的噻吩是以這種方式出現,那就可以斷定火星上存在生命。研究人員據此猜測,大約30億年前火星比今天溫暖,那是火星水資源充沛,氣候潮溼時細菌菌落就已經存在,併產生了噻吩。當火星乾燥時,產生的噻吩被遺留在土壤中,直到今天被好奇號火星車發現。
可惜的是,好奇號火星車採用的是一種熱解分析手段,需要將火星土壤樣品加熱到500℃以上,因此我們可以從其中獲得的資訊是有限的。不過,原定於2020年7月發射的羅莎琳德·富蘭克林號火星車將搭載一種更溫和的分析儀器,屆時我們可以獲得更多有價值的資訊。例如,碳和硫的同位素資訊可以顯示出有關生物學的可能性。
Schulze-Makuch表示,非凡的發現需要非凡的手段。如果有朝一日人類能夠登上火星,一切都將真相大白。
責編/朱張航宇
資訊源:《Astrobiology》