好奇號首次揭示了古代火星樣本中的新有機分子

NASA 的好奇號火星車在 2020 年收集的岩石樣本中發現了 20 多種有機分子。這次檢測發生在蓋爾隕石坑格倫托里登地區內一個名為瑪麗安寧 3 號的區域。火星樣本分析（SAM）儀器在火星土壤上進行了首次濕化學實驗。

結果在本週發表的一項研究中得出。樣本來自約 35 億年前形成的黏土砂岩。黏土在地球上很好地保存了有機物。科學家使用氫氧化四甲基銨（TMAH）來分解較大的結構。該溶劑可以釋放和識別簡單加熱無法揭示的化合物。

樣本來自 2020 年在蓋爾隕石坑鑽取的岩石

好奇號在這塊綽號為瑪麗安寧的岩石上鑽了三個洞。第三個樣本瑪麗安寧 3 號提供了火星上有史以來最多樣化的有機分子。該遺址是擁有湖泊和河流的古代環境的一部分。 Glen Torridon 段的 Knockfarrill Hill 地層保存著當時的沉積物。

流動站收集了灰塵並將其發送到車內的 SAM 實驗室。儀器將材料加熱至攝氏 550 度。部分分析使用逸出氣體分析和層析法與質譜聯用。 TMAH 與樣品反應並產生甲基化衍生物。這釋放了 20 多種化合物，包括苯並噻吩和苯甲酸甲酯。

來自火星的數據中首次出現了七個分子。其中，含氮雜環，是碳與氮的環狀結構。這種類型的化合物被認為是地球上 RNA 和 DNA 的化學前體。這次探測標誌著首次在火星表面或火星隕石中證實了類似的情況。

濕化學可以獲得保存了數十億年的物質

TMAH 實驗保留給高價值樣品。流動站只需要兩劑試劑。科學家精心挑選了瑪麗安3號。黏土有助於保護分子免受輻射和地質過程的影響。

佛羅裡達大學的艾米·威廉斯領導了這項工作。她說，團隊分析了保存了 35 億年的有機物。此結果提供了火星古代環境保存有機碳的證據。這有助於評估過去的宜居性。

• 本實驗使用 25% TMAH 的甲醇溶液。
• 此反應結合了水解、熱裂解和甲基化。
• 產品包括簡單和雙環芳香族分子。
• 釋放出含硫、氧和氮的化合物。
• 對默奇森隕石的實驗室測試證實了類似的反應。

由於數據需要在陸地上進行詳細處理，分析花費了數年時間。這項研究發表在 2026 年 4 月 21 日的《自然通訊》雜誌。

氮雜環引起天體生物學興趣

含氮雜環具有與核酸前驅物相似的結構。在地球上，此類化合物參與 RNA 和 DNA 的形成。科學家強調，存在並不能證明生命存在。有機分子可以來自地質過程或透過隕石傳遞。

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即便如此，這項發現還是證實了火星已經儲存了數億年的有機物質。古代粘土充當保護膠囊。蓋爾隕石坑過去曾出現液態水的跡象。數十億年前那裡就存在湖泊和河流。

檢測到的其他化合物包括萘以及具有酯和羧酸官能基的分子。有些類似於碳質隕石中發現的產品。比較表明，兩個行星上都有類似的來源。

SAM 儀器為未來任務鋪路

TMAH 在火星上的成功驗證了其他機器人的技術。歐洲太空總署的羅莎琳德·富蘭克林任務將攜帶類似的設備。前往 Titã 的 Dragonfly 也計劃使用 TMAH。

自 2012 年以來，好奇號一直保持活躍狀態。火星車已經行駛了 30 多公里，並攀登了夏普山的部分山峰。先前的 SAM 數據已檢測到氯苯和其他簡單化合物。新的實驗擴大了目錄。

該團隊計劃對儲存的樣本進行進一步分析。另一項 TMAH 測試已在不同地點進行。結果仍在處理中。

發現加強了對古代宜居跡象的搜尋

科學家認為這項發現是了解火星是否具備微生物生命條件的一步。有機保存是關鍵。將樣本帶回地球將有助於更深入的分析。

目前，數據顯示，儘管存在強烈的輻射和成岩作用，但這顆行星仍然保留了複雜的分子。格倫托里登的古老環境似乎有利於保護。

好奇心繼續收集資訊。最初的任務將持續兩年。它已經運行了13年。每個新樣本都為早期火星的圖像增添了層次。