IT之家 4 月 22 日消息，據(jù) Space.com 報(bào)道，美國國家航空航天局（NASA）的“好奇號(hào)”火星車在火星上發(fā)現(xiàn)了種類多樣的有機(jī)分子混合物，其中包括被普遍認(rèn)為是地球生命起源基礎(chǔ)物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著人類首次在另一顆行星上完成了一項(xiàng)全新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

據(jù)IT之家了解，自 2012 年 8 月 6 日登陸這顆紅色星球以來，“好奇號(hào)”火星車一直在兢兢業(yè)業(yè)地探測火星蓋爾隕石坑及夏普山。這輛汽車大小的火星車目前正在蓋爾隕石坑的托里登峽谷區(qū)域行駛，科學(xué)家認(rèn)為，倘若遠(yuǎn)古時(shí)期這里曾存在生命，該區(qū)域的環(huán)境條件可能曾具備適宜的生存環(huán)境。近期，“好奇號(hào)”在該區(qū)域啟用了搭載的火星樣本分析（SAM）儀器套件，該儀器專為尋找與生命相關(guān)的碳元素化合物、研究這些化合物在火星生態(tài)環(huán)境中形成與分解的機(jī)制而研制。

“好奇號(hào)”的火星樣本分析儀器借助一種名為四甲基氫氧化銨（TMAH）的化學(xué)物質(zhì)，成功在該區(qū)域富含黏土的砂巖中檢測出有機(jī)分子。新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)包含含氮、含硫分子，其成分與促成地球生命誕生的原始物質(zhì)相似。不過，該實(shí)驗(yàn)尚無法確定這些化學(xué)物質(zhì)究竟源自遠(yuǎn)古火星生命，還是非生物地質(zhì)活動(dòng)的產(chǎn)物。

這項(xiàng)關(guān)于“好奇號(hào)”首次運(yùn)用四甲基氫氧化銨開展火星樣本分析實(shí)驗(yàn)的研究，由蓋恩斯維爾市佛羅里達(dá)大學(xué)地質(zhì)科學(xué)系副教授艾米 · 威廉姆斯?fàn)款^主導(dǎo)，相關(guān)成果已發(fā)表在《自然 · 通訊》期刊上。

“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)及其成果是熱愛與科研的結(jié)晶，”威廉姆斯接受采訪時(shí)表示，“這是四甲基氫氧化銨首次在地球之外的天體上使用，我們團(tuán)隊(duì)付出了大量努力，解析并驗(yàn)證了這項(xiàng)開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)所探測到的分子�！�

富含黏土的砂巖

“好奇號(hào)”在托里登峽谷約 35 億年歷史的諾克法里爾丘區(qū)域的富黏土砂巖中，探測到了 20 多種有機(jī)分子。觀測到的有機(jī)分子種類豐富，表明盡管歷經(jīng)數(shù)十億年的成巖作用（沉積物轉(zhuǎn)化為巖石的過程）與輻射照射，遠(yuǎn)古火星沉積物中仍保留了一定的化學(xué)多樣性。

研究論文指出：“我們認(rèn)為，這一系列有機(jī)物是四甲基氫氧化銨熱化學(xué)分解作用下，蓋爾隕石坑數(shù)十億年沉積巖中保存的遠(yuǎn)古有機(jī)大分子物質(zhì)產(chǎn)生的分解產(chǎn)物�！�

威廉姆斯表示，火星車的這一發(fā)現(xiàn)已通過搭載的其他儀器得到驗(yàn)證�！拔覀兝貌糠只鹦菢颖痉治龅娘w行備用設(shè)備反復(fù)確認(rèn)分子識(shí)別結(jié)果，”威廉姆斯說，“我認(rèn)為這些時(shí)間投入十分值得，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)已證實(shí)，經(jīng)四甲基氫氧化銨試劑分解的分子，源自火星地下保存的更為復(fù)雜的大分子碳。”

火星原生有機(jī)物

這篇新發(fā)表的論文闡釋，持續(xù)開展火星有機(jī)質(zhì)研究“是現(xiàn)代無人探測任務(wù)的核心目標(biāo)之一，各國航天機(jī)構(gòu)紛紛發(fā)射火星車與著陸器，探索火星過去與現(xiàn)在的宜居性，并尋找生命存在的跡象”。

此外，短短十年間，研究人員已從單純搜尋火星有機(jī)分子，推進(jìn)到識(shí)別火星原生有機(jī)物的階段。

威廉姆斯及其團(tuán)隊(duì)在研究中寫道：“我們?nèi)缃褚涯苤痔骄窟@些有機(jī)物的來源，究竟是外源性的（如隕石、彗星或星際塵埃），還是內(nèi)源性的（如非生物合成或生物活動(dòng)產(chǎn)生）�！�

新研究論文指出，大分子有機(jī)質(zhì)的證實(shí)“為未來優(yōu)化后的四甲基氫氧化銨熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)，有望從火星大分子中提取出保存的遠(yuǎn)古生物信號(hào)（若存在）提供了可能性”。

論文總結(jié)稱，火星樣本分析四甲基氫氧化銨實(shí)驗(yàn)的結(jié)果“豐富了火星近地表漫長地質(zhì)時(shí)期內(nèi)保存的已確認(rèn)及推測有機(jī)分子庫，并證實(shí)了火星上存在大分子碳”。

火星不同區(qū)域

科學(xué)家表示，“好奇號(hào)”的發(fā)現(xiàn)或可與 NASA 另一臺(tái)在軌運(yùn)行的火星車的觀測結(jié)果相互印證�！拔覀兊难芯砍晒c‘毅力號(hào)’火星車觀測到的部分有機(jī)質(zhì)現(xiàn)象相符，”威廉姆斯說道。

威廉姆斯介紹，“好奇號(hào)”通過四甲基氫氧化銨實(shí)驗(yàn)識(shí)別出了源自更復(fù)雜大分子碳的環(huán)狀（芳香族）有機(jī)化合物；與此同時(shí)，“毅力號(hào)”則借助另一款儀器，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀有機(jī)化合物與大分子碳存在的證據(jù)。

“如今我們已證實(shí)，火星不同區(qū)域存在種類多樣、結(jié)構(gòu)可能復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)，且通過不同儀器套件均能探測到�？紤]到火星惡劣的輻射環(huán)境，有機(jī)碳能在火星上長期保存，這一情況超出了我們此前的預(yù)期，”威廉姆斯表示。

未來生命探測儀器

威廉姆斯稱，這些新成果對(duì)未來無人或宇航員開展的生命探測儀器研發(fā)具有參考價(jià)值，她將四甲基氫氧化銨實(shí)驗(yàn)稱作“未來行星探測任務(wù)的開拓者”。

歐洲空間局“羅莎琳德 · 富蘭克林號(hào)”火星車搭載的火星有機(jī)分子分析儀（MOMA），以及計(jì)劃前往土星衛(wèi)星土衛(wèi)六的“蜻蜓號(hào)”旋翼機(jī)所配備的蜻蜓質(zhì)譜儀（DraMS），均將搭載四甲基氫氧化銨實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置。

威廉姆斯表示，新研究成果有助于為這些未來任務(wù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

“四甲基氫氧化銨實(shí)驗(yàn)揭示，火星部分巖石中的大分子碳能夠長期保存。這對(duì)未來生命探測任務(wù)與儀器而言意義重大，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)已知曉，可能由生命活動(dòng)形成的大分子物質(zhì)，可在火星近地表得以保存，”威廉姆斯補(bǔ)充道。

威廉姆斯最后總結(jié)，下一代儀器“可聚焦于更全面提取這些有機(jī)物的技術(shù)，深入探究其成分特征乃至起源 —— 無論是地質(zhì)成因、隕石成因，還是生物成因”。