对盖尔陨石坑干涸的火星泥中发现的有机分子的新分析揭示了一种有趣的可能性。科学家们得出的结论是,我们不能排除这些分子实际上具有生物起源。
尽管我们对火星分子的了解有限且不完整,但我们所掌握的信息可能与数十亿年前这颗红色星球上的生命相符。
这些分子实际上是由好奇号火星车从盖尔陨石坑的泥岩部分提取的,该部分被称为“墨累组;一项关于这一发现的研究是。最初的实验揭示了许多分子,包括一组称为噻吩的芳香族化合物。
在地球上,这些化合物通常出现在一些非常有趣的地方。它们出现在原油中——由压缩和过热的死亡生物体(如浮游动物和藻类)制成;和煤——由压缩和过热的死亡植物制成。
该化合物被认为是非生物形成的,也就是说,当硫与有机碳氢化合物在高于 120 摄氏度 (248°F) 的温度下发生反应时,通过物理过程而不是生物过程形成,这种反应称为热化学硫酸盐还原(TSR)。
然而,虽然这种反应是非生物反应,但碳氢化合物和硫都可以是生物来源的。因此,研究人员开始研究噻吩是如何在。
“我们发现了噻吩的几种生物途径,这些途径似乎比化学途径更有可能,但我们仍然需要证据,”天体生物学家德克·舒尔茨-马库赫说华盛顿州立大学。
“如果你在地球上发现噻吩,那么你会认为它们是生物性的,但在火星上,证明这一点的门槛当然要高得多。”
噻吩可以通过多种方式在火星上出现,而无需生命的存在。例如,在陨石中检测到了噻吩;所以火星外的岩石可能携带了这些分子。
地质过程也可以产生 TSR 所需的热量,尤其是在火星火山活跃时;当然,火山活动也会产生硫磺。
但火星噻吩有一些有趣的地方。上述过程需要硫亲核的,也就是说,硫原子提供电子与其反应伙伴形成键。然而,火星上的大部分硫以非亲核硫酸盐的形式存在。
这些可以通过 TSR 还原为亲核硫化物。但还有另一种可能——生物硫酸盐还原(BSR)。一些细菌——实际上还有白松露,尽管你可能在火星上找不到它们——可以合成噻吩。
因此,大约 30 亿年前,当火星是一个比现在更温暖、更潮湿的地方时,有可能存在细菌菌落,并产生噻吩。即使在零度以下的温度下也可能发生这种情况。然后,当火星干涸时,噻吩被留在那里,供好奇号在多年后从泥岩中挖掘出来。
遗憾的是,样品有点损坏。 Curiosity 使用一种称为热解的分析技术,将样品加热到 500 摄氏度以上。因此,我们能从幸存的东西中收集到的知识是有限的。
但是罗莎琳德·富兰克林漫游车计划于 7 月发射,将配备一种破坏性小得多的仪器。因此,当进行分析时,它从地下挖出的任何噻吩可能会更完整。
此外,碳和硫同位素也能揭示问题。这是因为生物体更喜欢较轻的同位素。如果噻吩含有较轻的同位素,这也可以为生物过程提供证据。
可悲的是,根据我们的机器人朋友能从地里挖出什么,我们可能无法确定。
“正如卡尔·萨根所说‘非凡的主张需要非凡的证据’,”舒尔茨-马库赫说。
“我认为证据确实需要我们实际派人去那里,宇航员通过显微镜观察并看到移动的微生物。”
该研究发表于天体生物学。