毅力号火星车在火星发现复杂有机碳——但其来源仍是个谜

NASA的毅力号火星车在杰泽罗陨石坑底部的泥岩中检测到丰富的复杂有机碳,,这是火星上除盖尔陨石坑外最有力的有机物检测。这项发现于6月24日发表在《Science Advances》上,本周由Ars Technica报道,既令人鼓舞又尚无定论:这些碳可能是古代微生物的遗骸,也可能完全通过非生物过程形成。

这次检测由安装在毅力号机械臂上的SHERLOC仪器(利用拉曼和发光扫描宜居环境以寻找有机物和化学物质)完成。SHERLOC使用深紫外共振拉曼光谱技术,能够识别浓度低至百万分之一的有机化合物。

目标是一块非正式命名为”切亚瓦瀑布”(Cheyava Falls)的泥岩,位于内雷特瓦谷(Neretva Vallis)的布莱特安吉尔露头,,一条曾经流入杰泽罗陨石坑湖泊的古河道。毅力号磨蚀了岩石表面,发现了大分子碳(MMC),这是一种由还原碳原子组成的固体交联网络。

“在除尘但未经其他处理的切亚瓦瀑布岩石表面检测到大分子碳,代表了火星表面最浅层的有机物检测,”NASA喷气推进实验室SHERLOC副主任研究员、该研究的共同第一作者凯尔·乌克特表示。

数百次检测

SHERLOC团队分析了三块岩石上的四个目标,发现了数百次MMC检测。碳在一处目标与碳酸盐矿物相关,在另一处与硫酸盐矿物相关,表明至少存在两次独立的沉积事件:最初在古湖泊中沉积物堆积时的沉积,以及后来流体在岩石中移动时的蚀变。

这是除盖尔陨石坑外首次在火星泥岩中检测到大分子碳,,NASA的好奇号火星车此前曾在盖尔陨石坑发现有机物。两个地点相距超过3,500公里(2,200英里),表明复杂有机化合物曾在古代火星广泛分布。

“这对火星宜居性来说是令人鼓舞的,”行星科学研究所的共同第一作者阿什莉·墨菲表示。”这表明数十亿年前,有机物可能不仅仅局部存在,而且在火星古代湖泊和河流中可能更广泛地存在。”

生命与否?

仅凭拉曼光谱无法确定有机碳是否具有生物性。切亚瓦瀑布碳的G带参数既与生物参考值(微生物席、煤、干酪根)重叠,也与非生物参考值(陨石、热液岩石、火星陨石ALH 84001)重叠。

“毅力号火星车的有效载荷无法评估有机化合物是来自生物过程还是非生物过程,”乌克特说。”我们不能说生物学在这项研究中描述的有机碳中发挥了任何作用。”

切亚瓦瀑布正是那块因”豹斑”,,一种磷酸铁矿物镶边,在地球上通常通过微生物代谢形成,,而在2025年登上头条新闻的同一块岩石。结合碳检测,这块岩石拥有科学家们描述为有史以来收集到的最强大的火星过去生命间接证据集合之一。但间接证据并非确凿证据。

样本返回难题

毅力号已将切亚瓦瀑布的一个岩芯样本(名为”蓝宝石峡谷”)作为其30个样本收藏的一部分进行了缓存。但随着火星样本返回计划于2026年1月被美国国会取消,目前没有资金计划来取回这些样本。要确定碳是否为生物来源,需要地球上的仪器,,用于碳同位素比值的二次离子质谱仪,以及用于微观结构分析的高分辨率电子显微镜,,这些仪器无法为火星车小型化。

“火星上存在有机物并不一定意味着生物过程,”乌克特说。但如果碳是生物来源的,那将是地外生命的第一个证据。如果是非生物来源的,则将加深对复杂有机化学如何在没有生命的情况下运作的理解。无论哪种答案都将具有变革意义。

婷 翻译

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