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好奇號於火星撞擊坑發現有機分子 或為遠古生命構成基礎

2018/6/8 — 9:27

好奇號/NASA

好奇號/NASA

好奇號於火星再有重大發現,在蓋爾撞擊坑 (Gale Crater)中發現數種有機分子,可能是構成遠古生命的重要物質。

火星生命是否存在一直是科學家希望解答的問題。過往亦有研究指出遠古火星曾有液態水存在,而且可能蘊藏著與孕育生命的必要化學成份及能量。兩份最新刊於《科學》的發現再為遠古生命存在添加新證據。

美國太空總署 (NASA) 研究人員利用好奇號樣本分析儀器,從火星蓋爾撞擊坑沉積岩中辨識到數種有機分子。研究人員先利用儀器鑽進約有 30 億年歷史的沉積岩之中,再從中取樣。這種名為泥岩 (mudstone) 的沉積岩結構,是從數十億年前撞擊坑中的淤泥逐漸累積形成。然後,儀器再以 500°C 高溫將岩石樣本加熱,令藏於岩石中的有機分子釋出。他們發現一系列有機分子結構,包括芳烴 (aromatics)、硫化合物 (sulfur compound) 及多碳鏈 (long carbon chains) 分子。當中的多碳鏈分子結構的有機碳濃度約百萬分之十,與此前量度到的火星隕石濃度相近之餘,也比火星表面濃度高約 100 倍。科學家估計這類有機分子可能由生物遺留下來、岩石化學反應產物或者由隕石帶到火星表面,但尚未確實證據判斷這類有機物質形成原因。

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負責研究的 NASA 高達德太空飛行中心研究人員 Jen Eigenbrode 指出,無論這些有機分子是代表火星曾有或沒有遠古生命存在,或者是否屬於食物也好,都是重要的化學線索讓科學家了解行星狀況。Eigenbrode 續指,火星表面長期受太空幅射照射,其他化學物亦可能會破壞有機份子結構。今次在岩石下 5 厘米內發現的有機分子是在火星遠古宜居時已開始積存,此發現相信對科學家了解火星有機分子結構來由有幫助。

另外一份報告亦有有趣發現,好奇號測量到過去三個火星年中(即火星圍繞太陽公轉一周的時間,即約 6 年),火星蓋爾撞擊坑附近的大氣甲烷水平會出現季節性變化。甲烷水平更會在夏季達到高峰;相反,冬季則會下降。研究人員估計甲烷變化可能是水岩化學反應引起,但也不能排除相關變化可能是源自生物反應。以地球為例,全球有 90% 的甲烷都是由生物排放,而部份最早期生物也是產甲烷菌 (mathaneogens) ,會攝取有機分子,再排出甲烷。

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那火星有沒有生命?火星探測任務總科學家 Michael Meyer 坦言:「我不知道,但這些發現顯示我們走對路。」未來火星堪探任務,或能進一步解開這個疑團。

  

來源:
NASA, NASA Finds Ancient Organic Material, Mysterious Methane on Mars, 7 June 2018

報告:

  1. Eigenbrode, J.L., Summons, R.E., Steele, A., Freissinet, C., Millan, M., ... & Coll, P. (2018). Rafael Navarro-González5Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars. Science, 360, 6393. DOI: 10.1126/science.aas9185
  2. Webster, C.R., Mahaffy, P.R., Atreya, S.K., Moores, J.E., Flesch, G.J., Malespin, C., ... & Vasavada, A.R. (2018). Background levels of methane in Mars’ atmosphere show strong seasonal variations. Science, 360, 6393. DOI: 10.1126/science.aaq0131

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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