研究显示,火星上发现的有机分子可能有生物起源

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盖尔陨石坑干燥的火星泥浆中发现的有机分子的新分析揭示了一种有趣的可能性。科学家得出结论,我们不能排除这些分子实际上有生物起源。

盖尔陨石坑干燥的火星泥浆中发现的有机分子的新分析揭示了一种有趣的可能性。科学家得出结论,我们不能排除这些分子实际上有生物起源。

虽然我们对火星分子的了解有限且不完整,但我们所掌握的信息可能与数十亿年前火星上的生命相符。

这些分子实际上是好奇号探测车从盖尔陨石坑的一个被称为默里组的泥岩段提取的2018年发表了一项关于这一发现的研究。最初的实验揭示了一些分子,包括一组称为硫代苯的芳香族化合物。

在地球上,这些化合物通常在一些非常有趣的地方被发现。它们出现在原油中——原油是由压缩和过热的死生物体构成的,比如浮游动物和藻类;煤是由压缩和过热的死植物制成的。

当硫在超过120摄氏度(248华氏度)的温度下与有机碳氢化合物发生反应时,这种化合物被认为是通过非生物过程即物理过程形成的,这种反应称为热化学硫酸盐还原反应(TSR)。

然而,虽然这种反应是非生物的,但碳氢化合物和硫都可能是生物来源。因此,研究人员开始研究硫代苯是如何在火星上形成的。

华盛顿州立大学的天体生物学家Dirk Schulze-Makuch说:“我们发现了硫代嘌呤的几种生物学途径,它们似乎比化学途径更有可能,但我们仍然需要证据。”

“如果你在地球上发现了硫代苯,那么你会认为它们是生物性的,但在火星上,证明这一点的门槛肯定要高得多。”

在不需要生命存在的情况下,硫代苯可能以多种方式出现在火星上。例如,在陨石中发现了硫代苯;所以外星岩石可能携带了这些分子。

地质过程也能产生TSR所需的热量,特别是在火星火山活动时期;当然,火山活动也会产生硫磺。

但是火星上的硫代苯有一些有趣的地方。上述过程要求硫是亲核的,即硫原子提供电子与它们的反应伙伴形成键。然而火星上的大部分硫是以非亲核硫酸盐的形式存在的。

这些可以通过TSR还原成亲核硫化物。但还有另一种可能性——生物硫酸盐还原(BSR)。一些细菌——实际上还有白松露,尽管你可能在火星上找不到它们——可以合成硫代苯。

所以很有可能当火星比现在更温暖更湿润的时候,大约30亿年前,细菌菌落就存在了,并产生了硫代苯。即使在零度以下也会发生这种情况。然后,当火星干涸时,这些硫代苯就留在那里,供多年以后的“好奇号”从泥岩中挖掘。

遗憾的是,样品有点损坏。“好奇号”使用一种名为“热解”的分析技术,将样品加热至500摄氏度以上。所以我们从幸存的物种中搜集到的知识是有限的。

但计划于7月发射的罗莎琳·富兰克林号火星车将搭载一种破坏力小得多的仪器。因此,在进行分析时,从地下挖掘出的任何硫代苯都可能更完整。

此外,碳和硫的同位素也能揭示问题。这是因为生物体更喜欢较轻的同位素;如果硫代嘌呤中含有较轻的同位素,这也可能为生物过程提供有力的证据。

遗憾的是,仅凭我们的机器人朋友能从地下挖出什么,我们可能无法确定。

“就像卡尔·萨根说的‘非凡的主张需要非凡的证据’,”舒尔茨-马库奇说。

“我认为要证明这一点,我们真的需要把人送到那里去,宇航员通过显微镜看到一个移动的微生物。”

这项研究发表在《天体生物学》杂志上。

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