美国宇航局好奇号火星车在火星上钻孔,发现了一些非常奇怪的东西
用于对盖尔陨石坑沉积物进行采样的钻孔之一。 (美国宇航局/加州理工学院-喷气推进实验室/MSSS)
由于它是地球上所有生命的基础,在其他行星上发现碳总是让科学家们兴奋不已——而好奇号火星车也在发现了一种不寻常的化学元素混合物,推测可能表明外星生命的存在。
这绝不是确定的,但有可能。这是专家认为可能产生在沉积物中发现的碳的三种不同情况之一。烈风陨石坑,收集自 2012 年 8 月至 2021 年 7 月的九年间。
好奇号对总共 24 个粉末样品进行了加热,以分离出单独的化学物质,揭示了碳 12 和碳 13 同位素混合物的巨大变化:这两种稳定的碳同位素可以揭示碳循环如何随时间变化。
采集样本的火星景观的一部分。 (美国宇航局/加州理工学院-喷气推进实验室/MSSS)
这些变化特别令人着迷的地方——一些样本富含碳13,一些样本则极度贫乏——是因为它们指出了与地球现代碳循环所产生的非常规过程不同的过程。
“我们太阳系中碳 12 和碳 13 的含量是太阳系形成时存在的含量,”地球科学家克里斯托弗·豪斯说来自宾夕法尼亚州立大学。
“两者都存在于一切事物中,但由于碳 12 的反应速度比碳 13 更快,因此观察样品中每种物质的相对含量可以揭示碳循环。”
对碳特征的一种解释是巨大的分子尘埃云。太阳系大约每几亿年就会经历一次这样的情况,它产生的冷却效应会在其尾迹中留下碳沉积物。研究小组表示,这是一种看似合理的情况,但需要更多调查。
或者,CO 的转化2通过非生物(非生物)过程分解有机化合物(如甲醛)可以解释好奇号的发现——在这种情况下,紫外线可能是触发因素。这是科学家们拥有的东西假设关于之前,但再次需要进一步的研究来确认这是否真的发生了。
这就剩下第三种解释,即紫外线或微生物从前转化了生物过程产生的甲烷——我们正在研究生命产生的碳。与其他两种可能性一样,我们需要更多的周围证据才能确定,但地球上也有一些相似之处。
“这些碳 13 极度贫乏的样本有点像从澳大利亚采集的 27 亿年前沉积物样本,”豪斯说。
“这些样本是由古代微生物席消耗甲烷时的生物活动引起的,但我们不一定能在火星上这么说,因为它是一颗可能由与地球不同的材料和过程形成的行星。”
当然,好奇号的使命仍在继续。未来对微生物垫遗迹、大量甲烷羽流或消失已久的冰川痕迹的发现将有助于科学家找出这三种解释中最有可能的一种。
但就目前而言,我们对火星及其历史还不够了解,无法就这些碳特征是如何产生的得出任何结论。计划在一个月内收集许多样本的地点进行进一步钻探。
好奇心最近加入了毅力号火星车,该公司计划将火星岩石送回地球,而不是在原地进行实验。预计这两个机器人探险家在未来几年将揭示更多内容。
“所有三种可能性都表明存在与当今地球上任何事物都不一样的不寻常碳循环。”豪斯说。 “但我们需要更多的数据来找出哪一个是正确的解释。
“我们对我们的解释持谨慎态度,这是研究另一个世界时最好的课程。”
该研究发表于美国国家科学院院刊。