“好奇号”再次发现疑似生命迹象,科学家:有三种可能

如果要问人类未来在太阳系中的“第二家园”会是哪颗星球 , 相信大多数人首先想到的就是火星 , 毕竟在太阳系里众多的星球中 , 火星的自然条件与地球最相似 , 正因为如此 , 自从人类掌握了太空探测技术之后 , 对火星的探测就从未停止过 。
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为了更好地了解火星 , 人类还向火星发射了多台能够在火星表面进行实地探测的火星车 , “好奇号”就是其中之一 , 这台火星车在2011年11月发射升空 , 并于2012年8月在位于火星赤道附近的“盖尔陨石坑”成功着陆 。
“好奇号”的主要任务之一 , 就是探索火星上是否存在(或者曾经存在过)生命 , 早在2014年 , “好奇号”就发现了火星大气层中的甲烷浓度有点异常 , 在经过三个火星年的持续监测之后 , 科学家确认了火星大气层中的甲烷浓度存在着季节性的变化 , 具体表现为在夏秋之际会达到最大值 , 在其他时间则会明显减小 。
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甲烷在火星的大气层中是不可能长期存在的 , 所以它们应该是来自火星地表之下 , 由于地球上的大部分甲烷都是生命活动引起的 , 因此一个合理的推测就是 , 在火星地表之下 , 可能存在着一些微生物 。
这项研究来自宾夕法尼亚州立大学的一个研究团队 , 该团队在2021年1月17日发表于《PNAS》期刊的文章中指出 , “好奇号”采集到的一些火星岩石样本中的碳同位素含量比例存在着明显异常 , 而这可能是生命的迹象 。 我们来看看这具体是怎么回事 。
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(图为“盖尔陨石坑”的史汀生砂岩地层 , 由“好奇号”拍摄的图像制成)
碳元素包含“碳-12”和“碳-13”这两种稳定的同位素 , 在自然界中 , 这两者整体上的比例是稳定的 , 比如说在地球上的碳元素中 , “碳-12”就占了大约98.89% , “碳-13”则只占1.11%左右 。
对于已知的所有生命来讲 , 碳元素都是必需的物质 , 但生命在使用碳元素的时候 , 总是会优先选择“碳-12” , 其主要原因就是“碳-12”的原子核比“碳-13”少了一个中子 , 其扩散速度以及化学反应速度都比“碳-13”快一点 。
这样一来 , 在地球上所有与生命有关的有机物沉积中 , “碳-13”所占的比例都远远低于自然界的正常水平 , 换句话来讲就是 , 假如我们发现某个样品中的碳同位素含量比例属于这种情况 , 那么这个样品就很可能与生命活动有关 。
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(图为“好奇号”在火星表面打的孔)
这项新研究就是在一些火星岩石样本中发现了这种情况 , 根据介绍 , 这些样本采集于“盖尔陨石坑”内的五个不同的地点 , 而这些地点都具有古老的地表 , 在研究过程中 , “好奇号”对这些样本进行了加热处理 , 然后对其在热解后产生的部分还原碳进行了光谱分析 。
分析结果表明 , 这些样本中的“碳-13”含量明显低于火星上的正常水平 , 正因为如此 , 研究人员才认为这可能与生命活动有关 。 当然了 , 在没有充分证据的情况下 , 这只能认为是疑似生命迹象 , 实际上 , 对于这种情况 , 科学家认为有3种可能 , 而“生命活动”只是其中之一 , 那另外两种是什么呢?
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一种可能是 , 在过去的时间里 , 火星上的二氧化碳等含碳物质因为太阳光中的紫外线引发的“光化学反应”而不断地转化为非生物有机碳 , 在这个过程中 , 非生物有机碳中的碳同位素可能会发生“分馏” , 进而造成火星上的一些区域中的碳同位素含量比例出现明显异常 。