NASA 漫遊車在火星岩石中辨識出 21 種有機分子

好奇號火星車發現了迄今為止在火星上檢測到的最大數量的有機分子。分析揭示了在這顆紅色星球上收集的岩石中存在 21 種不同的化合物，其中 7 種化合物是首次被發現。研究結果發表在科學期刊《自然通訊》上，強化了火星在遙遠的過去孕育生命的可能性。

蓋爾隕石坑的歷史性發現

好奇號於 2012 年登陸火星的蓋爾隕石坑，目的是調查這顆行星上過去生命的跡象。經過六、七年的探索，火星車到達了夏普山的黏土層，這是一個名為格倫托里登的地區，那裡保存了數十億年的古老湖泊岩石和河流沉積物。在那裡，好奇號在一個名為瑪麗安寧的地點收集了樣本，該地點以 19 世紀英國古生物學家的名字命名。

地點的選擇是任務團隊精心策劃的。黏土層具有保存有機分子的理想特性，顯示過去火星上存在水，在整個地質時期在同一位置消失和重新出現。

前所未有的化學分析方法

好奇號首次直接在火星上進行濕式化學分析。火星車挖掘並粉碎岩石，將粉末狀樣品裝入火星樣品分析儀（SAM）。該設備將樣品溶解在含有氫氧化四甲銨（TMAH）的溶液中，TMAH 是一種能夠分解大分子並識別傳統方法無法準確檢測的成分的試劑。

領導這項研究的佛羅裡達大學教授艾米威廉斯解釋了這項技術的重要性：

• 火星上首次發現含氮雜環化合物
• 在樣品中鑑定出苯並噻吩分子
• 在此之前，21 個分子中的 7 個分子一直無法被偵測到
• TMAH 可以將複雜的結構分解為其基本組成部分

與生活街區的聯繫

發現的分子包括含氮雜環化合物、由碳和氮形成的環狀結構，可作為核酸RNA和DNA的前驅物。它們是所有已知生物體內遺傳訊息的載體。

樣品中還發現了苯並噻吩，一種含有碳和硫的化合物。威廉斯強調，在撞擊地球的隕石中也發現了同樣的分子，並且可能促成了地球生命的起源。這項發現表明，數十億年前，相同的化合物可能在火星上發揮了類似的作用。

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驚人的保護

威廉斯表示，所發現的有機分子已在火星上保存了約 35 億年。這一點尤其值得注意，因為地球暴露在宇宙輻射的強烈轟擊下，這種環境應該會相對較快地破壞有機化合物。

大型、複雜的分子在這種惡劣的環境中完好無損地倖存下來，這一事實強化了這樣的理論：火星在其遙遠的過去，擁有支持生命的必要條件。這顆行星可能擁有液態水、稠密的大氣層和免受輻射的保護——這些都是生物有機體生存的基本要素。

地面實驗室確認

該團隊使用默奇森隕石在地球上進行了驗證測試，默奇森隕石是 1969 年在澳洲發現的一種擁有超過 40 億年歷史的太空岩石。當使用與火星上使用的相同的 TMAH 試劑時，隕石會衰變成與瑪麗安寧樣本中類似的成分，包括苯並噻吩。這項結果增強了火星研究結果的可靠性。

威廉斯指​​出，數十億年前隕石中發現的相同化合物落在了火星上，也落在了地球上。這些分子可能構成了藍色星球上生命出現的基本組成部分。這項海洋發現提供了間接證據，顯示類似的化學過程可能發生在這顆紅色星球上。

對天體生物學的意義

這項研究擴展了火星生命起源前化學的知識，並強化了支持未來任務的論據，這些任務尋求火星上微生物生命的直接證據。火星車執行複雜的原位分析的能力為地外環境中的地質和化學研究開闢了新的可能性。

《自然通訊》上發表的結果代表了火星探索的一個里程碑，鞏固了火星作為尋找外星生命的優先目標的地位。海洋探索的下一階段應該包括對這些分子結構及其在地球上的地理分佈進行更深入的研究。