寻找火星生命迈出关键一步发现最长有机分子结构

火星生命搜寻取得重大进展。科学家在该星球上探测到迄今最长的有机分子。

科学家通过分析好奇号火星车研磨的岩石样本，取得新发现：迄今在火星上探测到的最大有机化合物。

好奇号火星车在火星表面拍摄的一张自拍照。来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室马林空间科学系统公司

寻找火星上生命迹象是行星科学中最令人激动的领域之一。

目前，没有任何其他行星像火星这样被人类的无人探测器和航天器频繁造访。

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信用NASAJPLCaltech亚利桑那大学

这些自主探索器正在给科学家提供火星表面的新视角，发现了古代湖泊和河床的证据，暗示着火星曾经拥有更温暖、更湿润的过去。

在2025年3月，美国国家航空航天局宣布，一个科研团队在分析好奇号火星车采集并粉碎用于研究的岩石样本时，取得了令人振奋的发现。

美国国家航空航天局（NASA）毅力号火星探测器拍摄的名为松林的山丘图像显示，其高耸的沉积岩层可能由一条深而湍急的河流形成。图片来源：NASAJPLCaltechASUMSSS

迄今为止在火星上发现的最大的有机化合物。

这些发现发表于《美国国家科学院院刊》，由天体化学专家卡罗琳弗雷西内特领导，她是法国国家科学研究中心的研究人员。

我们与卡罗琳进行了交流，以了解更多情况。

为什么这次火星发现如此令人兴奋？

这些长链状分子——称为烷烃——非常脆弱。

它们比我们之前发现的环状（或芳香）碳分子要脆弱得多。

这表明，这些长链分子可在地质时间尺度上得以保存。

它们发现于距今约37亿年的岩石中，这意味着这些物质在约37亿年前沉积，并一直保存至今。

ThishashugeimplicationsforthesearchforlifeonMars,becausewebelievethat,iflifeeverexistedonMars,itwasaroundthesametimethatthesemoleculesweredeposited.这段英文的是：这对火星上寻找生命的研究具有重大意义，因为我们相信，如果火星上曾经存在过生命，那么它出现的时间大约与这些分子被沉积的时间相近。

图形展示了长链有机分子癸烷、十一烷和十二烷。这些是迄今为止在火星上发现的最大有机分子。NASA丹加拉格尔供图。

什么是有机分子？

有机物指的是由碳和氢组成的分子。

甲烷是最简单的，由一个碳原子和四个氢原子组成。

我们认为有机分子是生命的基本构成单元，但它们也可以在无生命条件下自然形成。

因此，有机分子的存在并不一定意味着存在生命，但已知的生命形式在形成过程中必然需要有机分子。

长链烷烃可能来源于长链脂肪酸。

我们认为，在火星表面，这些脂肪酸会自行组装成囊泡——类似胶囊的结构。

这很有趣，因为这可能也是地球生命起源的方式。

我们目前还无法确定这些有机分子是通过生物过程还是非生物过程形成的。

它们可能源自与生命无关的化学过程，也可能有生物学上的解释。

要确认这些分子具有生物起源，我们需要哪些证据？

Firstly,wewouldneedtodetectmoremoleculesfromthesamefamily.

我们已发现含有10、11和12个碳原子的分子，现希望将研究范围扩展至含8至18个碳原子的分子。

第二点是，在地球上，含有偶数个碳原子和奇数个碳原子的分子在丰度上存在显著差异。

仅三种分子，很难发现趋势。

你是如何做出你的发现的？

我们使用了好奇号火星车，它自2012年以来一直在探索火星表面，这是欧洲和美国之间国际合作的一部分。

好奇号在盖尔陨石坑钻取样本，该陨石坑是一个160公里宽的区域，曾经在37亿年前拥有一个古代湖泊。

这个湖泊曾具备生命所需的所有条件：液态水、有机分子、温和的温度和酸碱度，以及能量来源。

它还具有很好的分子保存潜力，因为该地区发现的岩石类型为泥岩，其内部含有能够捕获并有效保护有机分子的黏土层。

NASA好奇号火星车曾在此岩石目标坎伯兰上钻探，并采集了岩石内部的粉末样品。图片来源：NASAJPLCaltechMSSS

你对这些样本做了什么？

该地区如此有趣，我们保留了一些好奇号钻探获得的样本袋。

自那时以来，我们开发了一些新的实验室方法，并在钻探后的几年里对样本实施了这些方法。

我在光谱上发现了一个独特的峰，对应的是癸烷——一种含有10个碳原子的烷烃。

此后，我们开展了大量实验工作以验证检测结果，并将检测范围拓展至十一烷和十二烷（分别为含11个和12个碳原子的烷烃）。

接下来你们团队有什么计划？

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短期内，我们仍可对现存的火星样本进行测试，一旦新方法开发成功。

中期内，下一次火星任务火星生物学探测任务计划于2028年发射。

它将挖掘至火星表面以下两米深处，并具备区分分子生物来源与非生物来源的能力。

请访问www.pnas.orgdoiabs10.1073pnas.2420580122阅读全文。

BY: Anita Chandran

FY: AI

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选文：天文志愿文章组-

翻译：AI

审核：天文志愿文章组-

终审：天文志愿文章组-零度星系

排版：天文志愿文章组-零度星系

美观：天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自： https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/news/mars-longest-organic-molecules-discovery

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全文排版：天文在线（零度星系）

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