美国宇航局的好奇号机器人在火星古代陨石坑中识别出新的有机化合物

由美国国家航空航天局 (NASA) 运营的好奇号探索飞行器在从火星表面收集的岩石样本中识别出了二十一种不同的有机分子。所分析的物质位于盖尔陨石坑内名为格伦托里登的地区。在机载仪器发现的化学元素中，有七种化合物以前从未在这颗红色星球上记录过。这一发现代表了太空探索的里程碑，并扩展了对火星地质成分的理解。

此次鉴定采用了湿化学技术，其应用方式此前在其他星球上从未采用过。科学调查的结果详细发表在《自然通讯》杂志上的一篇文章中。产生这些数据的样本是从一个名为玛丽·安宁 (Mary Anning) 的岩层中提取的，这是为了向 19 世纪英国古生物学家先驱致敬。这一发现强化了有关地球附近天体过去潮湿且可能适合居住的理论。

在古湖区域的钻探揭示了保存下来的物质

该设备于 2012 年降落在盖尔陨石坑，此后一直在夏普山上不断攀登。该轨迹的主要目标涉及对地质层的详细研究，其中包含遥远时代存在水的证据。玛丽安宁岩石恰好位于格伦托里登地区，这是一个由数十亿年前干涸的湖底沉积物堆积而成的盆地。

为了获得研究材料，机器人钻入了富含粘土矿物的砂岩层。机械提取后，系统粉碎岩石并将所得粉末引导至车辆的内部分析仪器。该设备将样品加热至极端温度，并彻底检查受控燃烧过程中释放的气体。

负责该任务的科学团队强调，所采用的方法可以分解较大的分子。这种化学碎片有助于识别传统扫描方法难以检测的成分。此次操作的成功证明了送入太空的仪器的适应性。

化学试剂的应用释放出古老的化合物

车辆的便携式实验室使用一种特殊的试剂——氢氧化四甲铵来处理岩尘。这种溶液可以溶解样品并释放出被困在矿物结构中数十亿年的有机分子。物理过程发生在 2020 年，但数据的复杂性需要多年的分析才能正式发布结果。

传感器揭示的化合物包括含氮杂环化合物，即形成碳环和氮环的复杂结构。在陆地生物学中，这些结构充当核酸（例如 RNA 和 DNA）的基本前体。包括苯并噻吩在内的一组七个分子首次出现在从火星表面发送到控制中心的记录中。

苯并噻吩的基本成分含有碳和硫。这种元素通常存在于超越大气层并到达地球土壤的陨石中。对 20 世纪 60 年代末在澳大利亚发现的默奇森陨石碎片进行的实验室测试显示，其化学特征与机器人现在检测到的化学特征非常相似。

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盖尔陨石坑的地质条件有利于发现

到达火星的太阳和宇宙辐射强度足以破坏暴露在火星表面的有机化合物。尽管环境非常恶劣，这些分子仍然在地下浅层中存活了大约三十亿年。这一因素证明，地球有能力在有利的地质条件下保存古代物质。

着陆和探索地点的选择是基于严格的科学潜力标准。该地区呈现出独特的特征，证明了太空调查的持续关注是合理的：

• 在古老的湖泊环境中不断倾析形成的泥岩。
• 受河流水流机械作用沉积的砂岩堆积物。
• 保存有关洪水周期和极端干旱的实物证据。
• 岩石内复杂化合物保存的可能性很高。

科学家估计，这颗邻近的行星在遥远的过去就具备了支持微生物生命的必要条件。对过去液态水的确认，加上各种矿物质和复杂的有机化合物，加强了宜居性的假设。然而，这些分子的确切起源仍不清楚，它们可能出现在火星环境本身或通过小行星的撞击到达。

先进仪器引领太空探索的未来

好奇号的内部实验室在极小的物理空间中结合了烤箱、色谱仪和质谱仪的功能。该系统捕获并分析从地球运输的试剂引起的极端加热或化学反应所排放的气体。在另一个天体上成功执行湿化学为未来的行星际任务设立了新的技术标准。

这辆探索车继续不间断地攀登夏普山的陡坡。机器人每天收集有关土壤矿物成分、古代气候变化以及石头中记录的生命起源前化学活动的可能迹象的数据。北美航天局最初的计划只要求连续运行两年，但设备的卓越抵抗力将任务延长了十多年。

航空航天领域的专家计划将当前的结果与毅力号飞行器收集的样本进行交叉引用，该飞行器同时在火星的不同地质区域运行。国际机构的长期目标包括开发和发送能够将这种物理材料带回地球实验室的复杂任务。对地球的分析将允许使用无法发射到太空的巨型设备。

最近的发现并不能明确证明这颗红色星球上过去存在生命。它无可争议地表明，复杂的构建模块可以在恶劣的火星环境中生存整个地质亿年。这一事实拓宽了太空研究下一阶段的视野，并将科学努力引导到化学保存最有希望的特定领域。