好奇號火星車在蓋爾隕石坑的坎伯蘭泥岩中發現了迄今為止在火星上發現的最大的有機分子。泥岩已有 37 億年的歷史，這是分子或它們的化學前體最初形成的時間，因此構成它們的任何東西早已不復存在。像這樣的分子是在地球上通過生命和非生命過程產生的，因此這一發現並不能證明火星曾經存在過，更不用說它仍然存在。然而，這一發現確實表明，如果火星早期就有生命，這些產品可能會一直存活下來。
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“有機”一詞具有非常不同的含義，具體取決於您交談的對象。無論農民或食品購買者如何解釋它，對於化學家來說，它僅僅意味著含有碳的分子。第六元素很容易與許多東西結合，所以並不是所有的有機分子都需要生命來製造它們，而且它們通常是科學家們無法想像那裡曾經存在過生命。
仍然，是地球上生命的支柱，我們懷疑其他地方也是如此。在火星上尋找生命時，古代生命很可能早已滅絕，但一個大問題是，那些時代的證據能夠倖存下來。
13年裡在火星上，我們通過將蓋爾隕石坑的碎片放入火星樣本分析（SAM）儀器中並進行化學實驗和質譜分析，了解了蓋爾隕石坑的成分。在此期間，SAM 揭示了含有多達 6 個碳原子的有機分子的存在，其中包括一些含有氯或硫的分子。
按照太空探測器的標準，SAM 非常複雜，但它缺乏地球化學實驗室的能力。儘管如此，它的運營商已經找到了超出其原始設計的操作方法。由於擔心其他火星化學物質中存在的氧氣可能會氧化他們正在尋找的一些分子，操作員嘗試了兩階段加熱過程。
將泥岩樣品加熱至約 475°C (887°F)，隨後冷卻，然後在化學衍生劑 N-甲基-N-叔丁基二甲基甲矽烷基三氟乙酰胺 (MTBSTFA) 蒸氣存在下加熱至約 850°C (1,572°F)。
當對坎伯蘭泥岩的一個樣本進行這種雙重加熱過程時，會產生高濃度的氯苯，這是一種有機分子，其六個碳原子代表了火星的記錄。然而，研究人員還注意到少量的長鏈有機分子，稱為烷烴，特別是癸烷（C10H22）、十一烷（C11H24）和十二烷（C12H26）。
來自地球的分子污染是任何不尋常的 SAM 結果的一個問題，但該分析報告的作者相信，這裡的情況並非如此，因為他們沒有從其他樣本中得到相同的結果。
這些分子的數量非常微小——十一烷為十億分之 53 (± 22 ppb)，其他分子則更少。儘管如此，加熱過程可能已經使樣品降解，因此最初可能會有更多樣品。
高中化學可能會提醒你，苯的碳原子形成一個環，而烷烴是一條長鏈碳分子，氫懸掛在碳分子上，所以這對火星來說是新事物，而不僅僅是對之前發現的輕微擴展。
作者認為烷烴是加熱過程的產物，可能不存在於火星岩石中。然而，SAM 不會觸發更長碳鏈的形成，而是改變附著在碳脊柱上的原子。
可能轉化為這些烷烴的分子包括十一烷酸 (CH3（CH2）9COOH) 和其他羧酸，更廣為人知的名稱是構成細胞膜的。熱量可以將這些脂肪酸轉化為少一個碳原子的烷烴。含有多達 13 個碳分子的脂肪酸是通過地球上的非生物過程產生的。然而，較長的鏈，例如具有 16 或 18 個碳的油酸，被認為是生命的更好指示。如果樣品中存在油酸，並在加熱過程中轉化為烷烴，那麼 SAM 就不會檢測到它們的產物。
因此，雖然這項工作沒有表明火星曾經有過生命，但它更有可能表明，如果數十億年前確實存在生命，那麼產生的任何油酸和其他長鏈脂肪酸都可能在岩石中倖存下來。儘管火星表面附近暴露了數十億年的輻射，無論當時發生了什麼化學反應，如果生命確實在火星海洋中繁衍生息，它的產物很可能在那裡等待我們發送比好奇號裝備更好的火星車來探測它們。
漫遊車可能比載人任務更有可能做出這樣的發現，後者從地球帶來的脂肪酸污染樣本的風險要高得多。
或者，如果一旦獲得批准，我們就可以希望“毅力”號已經採集到了一些同樣有趣的岩石。
該研究發表於美國國家科學院院刊。
