迄今为止,我们已经发现一百多块珍贵的火星岩石它们从红色星球出发并在某个时刻降落在地球上。其中,样本 ALH84001 很可能是最神秘的之一。
这块陨石碎片是 1984 年在南极洲艾伦山冰原上乘坐雪地摩托时捡到的,被认为是在大约40亿年前。马上,原来是“被认为是旅途中收集到的最不寻常的岩石”。
自发现以来,特别引起科学家们兴趣的是检测到的微量有机碳作为岩石成分的一部分。这是否表明数十亿年前火星上就有早期外星生命?
嗯,根据对该片段的最新研究,可能不是。相反,陨石中发现的有机分子很可能是特定流体和岩石相互作用的结果,类似于地球上发生的情况。
艾伦山 84001 陨石。 (美国宇航局/JSC/斯坦福大学)
“分析陨石矿物的起源可以作为揭示地球历史早期发生的地球化学过程和火星宜居潜力的窗口,”天体生物学家安德鲁·斯蒂尔说,来自华盛顿特区的卡内基科学研究所。
研究小组表示:“作为已知最古老的火星岩石之一,ALH84001 是了解早期地球过程的窗口,这些过程也可能发生在早期地球上。”他们论文中的笔记。
“关于这些有机物的来源和形成机制的假设包括由撞击相关的火成和/或热液过程产生的非生物生产;假定的古代火星生物的生物生产;以及陆地污染。”
为了研究 ALH84001 中发现的微小碳球,研究小组获得了从 NASA 约翰逊航天中心获得的陨石薄片和碎片。
他们对这些碎片进行了多种技术处理,包括纳米级成像、分析同位素的存在于岩石中,并且光谱学(利用光研究物质的化学成分)。
他们的结果表明,岩石的特征表明,它很容易在非生物或非生物过程的存在下形成,这些过程已知在地球上会产生有机碳分子。第一个是蛇纹石化,当富含铁或镁的火成岩(由熔岩或岩浆凝固)与循环水相互作用产生氢气时,就会发生这种情况。
第二个过程是碳酸化,其中岩石与溶解了二氧化碳的微酸性水发生反应,产生碳酸盐物质。目前尚不清楚这两个过程是否同时发生,但研究表明它们并没有在很长一段时间内发生。
“这种类型的有机合成所需要的只是含有溶解二氧化碳的盐水渗透到火成岩中,”斯蒂尔说。
“这些类型的非生物地质反应导致了一系列有机碳化合物的产生,生命可以从这些化合物中进化出来,并且代表了在寻找火星上过去生命的证据时必须考虑到的背景信号。”
除了外星生命痕迹或来自地球的污染的假设之外,人们还提出了陨石中存在有机物质的其他几种非生物过程:火山活动,火星撞击事件、水文暴露在过去都是作为假设提出的。
蛇纹石化和碳化在火星陨石中很少发现,尤其是古代陨石,尽管这些过程已经通过对这颗红色星球的轨道调查被发现。似乎自从火星存在以来,有机分子的非生物合成就一直在火星上发生。
“在地球上,这些反应负责非生物有机合成、甲烷产生和矿物多样性。在火星上,此类反应与宜居性相关,并被用来解释大气中甲烷的存在,”该团队他们在论文中得出结论。
与火星上的许多研究一样,对地球也有影响,它们有着相似的起点。这些新发现在未来有用的方式之一是为我们星球的古代历史以及有机分子最初是如何出现的研究提供信息。
“如果这些反应发生在古代火星上,那么它们也一定发生在古代地球上,并且可能解释这些结果还有土卫二的卫星,”斯蒂尔说。
“在火星上寻找生命不仅仅是为了回答‘我们是孤独的吗?’这个问题。”它还与早期地球环境有关,并解决了“我们从哪里来?”的问题。”
该研究发表于科学。