人類對火星的探索，又邁出了關鍵一步。

好奇號火星車在火星上發現了一系列復雜的有機分子，其中包括被廣泛認為是地球生命起源“基石”的化學物質。這一發現標志著人類首次在另一顆行星上完成了一種新型化學實驗。

好奇號搭載的“火星樣本分析儀”（SAM）是一套用于搜尋與生命相關的碳元素化合物的儀器。

圖源：NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

自2012年8月6日著陸火星以來，好奇號一直在蓋爾隕石坑和夏普山區域辛勤探索。目前，這輛汽車大小的火星車正行駛在蓋爾隕石坑的“格倫·托里登”地區，科學家認為，如果火星上曾經存在過生命，這一地區很可能具備支持生命存在的有利條件。

正是在這里，好奇號利用其搭載的“火星樣本分析”（SAM）儀器套件，首次使用了一種名為四甲基氫氧化銨（TMAH）的化學試劑，在富含粘土的砂巖中檢測到了有機分子。

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超過20種有機分子現身

新發現的化學物質包括含氮和含硫的分子，它們與地球上促進生命起源的“原料”非常相似。研究團隊在約35億年前的“諾克法里爾山”巖層中，識別出超過20種有機分子。

這些有機分子的多樣性表明，盡管經歷了數十億年的成巖作用和輻射照射，古代火星沉積物中仍然保存著一定的化學多樣性。

研究負責人、佛羅里達大學地質科學系的艾米·威廉姆斯副教授表示：“這項實驗及其成果是熱愛與科學的結晶。這是TMAH首次在另一個世界上被使用，我們的團隊花了大量精力來解讀和確認這次首次實驗中發現的分子的確鑿身份。”

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是生命痕跡，還是地質產物？

需要特別說明的是：這項實驗無法判斷這些化學物質究竟來自古代火星生命，還是來自非生物的地質過程。

研究論文指出：“我們認為這批有機物是TMAH熱化學分解的產物，源于保存在蓋爾隕石坑數十億年古老沉積巖中的古代有機大分子物質。”

威廉姆斯補充說，火星車的發現得到了其他儀器設備的驗證。“我們利用SAM的部分備用設備反復確認分子鑒定結果。這些時間花得很值得，因為我們現在有證據表明，被TMAH試劑分解的這批分子，來源于保存在火星地下的更復雜的大分子碳。”

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從“尋找有機分子”到“識別火星原生有機物”

新發表的論文指出，對火星有機物的持續表征是“現代機器人探測的支柱之一，各國航天機構正派遣火星車和著陸器探索火星過去和現在的宜居性，并尋找生命跡象。

在不到十年的時間里，研究人員已經從在火星上尋找有機分子，進展到識別火星原生有機物。

火星探測器在蓋爾隕石坑的格倫·托里登區域，從富含粘土的砂巖中探測到了超過20種有機分子。這一探測工作由“好奇號”火星車搭載的“火星樣本分析儀”（SAM）儀器套件完成。研究人員共采集了三份鉆探樣本，并在火星上發現了多樣化的有機分子。

圖源：NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

研究團隊報告稱：“我們現在有能力探討這些有機物的來源，是外源的（如隕石、彗星或星際塵埃顆粒），還是內源的（如非生物過程或生物過程產生）。”

論文結論強調，大分子有機物的確認“支持了未來優化的TMAH熱化學分解實驗有可能釋放火星上保存在大分子中的古代生物特征（如果存在的話）的可能性”。同時，這次實驗結果“擴展了在深層地質時期保存于火星近地表、已確認和推測的有機分子庫，并確認了火星上存在大分子碳”。

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與“毅力號”的發現相互印證

科學家表示，好奇號的發現與NASA另一輛正在服役的火星車“毅力號”的觀測結果能夠相互印證。

威廉姆斯說：“我們的發現與毅力號對有機物的一些觀測結果是一致的。”好奇號的TMAH實驗用于識別來自更復雜大分子碳的環狀（芳香族）有機化合物，而毅力號則使用了不同的儀器，同樣發現了環狀有機化合物和大分子碳的證據。

“我們現在有證據表明，在火星上不同位置、用不同儀器套件，都探測到了多樣化且可能相當復雜的有機物質。考慮到火星嚴酷的輻射環境，這意味著有機碳在火星上的長期保存情況比我們預期的要好。”

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為未來生命探測任務鋪路

威廉姆斯表示，這些新結果對未來由機器人或宇航員執行的生命探測儀器非常有用，她稱TMAH實驗是“未來行星任務的開拓者”。

TMAH實驗的改進版本將搭載在歐洲空間局的“羅莎琳德·富蘭克林”號火星車的“火星有機物分析儀”（MOMA）上，以及前往土衛六的“蜻蜓號”旋翼機的“蜻蜓質譜儀”（DraMS）上。

“TMAH實驗揭示，大分子碳可以在火星某些巖石中長期保存。這對未來的生命探測任務和儀器來說是重要的信息，我們現在知道，可能由生命產生的更大分子可以在火星近地表得到保存。”

威廉姆斯總結道，下一代儀器“可以專注于更充分地提取這些有機物，并獲取關于它們身份及潛在來源（地質、隕石或生物）的新信息”。

參考

https://www.space.com/astronomy/mars/nasas-curiosity-rover-finds-building-blocks-of-life-on-mars-scientists-arent-sure-how-they-got-there