NASA火星探測車發現用隕石輸送無法解釋的有機分子

美國國家航空航天局的"好奇號"火星探測車在火星上發現了一些迄今為止最大的有機分子，科學家表示，普通的地質過程可能無法完全解釋它們的存在。一項最新科學研究表明，已知的非生物過程可能不足以解釋"好奇號"探測車從火星巖石樣本中發現的有機物質數量。有機化合物是圍繞碳原子構建的分子，在地球上，以碳為基礎的化學反應構成了生命的基礎，盡管某些有機分子也可以通過非生命的化學反應產生。

自2012年以來一直在蓋爾隕石坑探索的"好奇號"攜帶著一個名為SAM的緊湊型化學實驗室，即"火星樣本分析"的縮寫。該儀器能夠加熱鉆取的巖石粉末并研究釋放出的氣體，使科學家能夠識別困在內部的不同分子。

2025年3月，研究人員宣布他們在探測車上分析的巖石樣本中檢測到了少量的癸烷、十一烷和十二烷。這些僅由碳和氫組成的碳氫化合物是迄今在火星上發現的最大有機分子。科學家認為，這些化合物可能是保存在蓋爾隕石坑古代泥巖中的脂肪酸碎片。泥巖由曾經沉積在水中的細顆粒沉積物形成，這表明該地區可能在數十億年前存在過湖泊。在地球上，脂肪酸是細胞膜的重要組成部分，最常由生物體產生，盡管某些地質過程在適當條件下也能生成類似的分子。

"好奇號"的儀器可以檢測和測量分子，但無法確定這些分子是否由生命創造。由于這一局限性，研究人員啟動了一項后續研究，以檢驗非生物來源是否能夠解釋這些發現。一種可能性是隕石將有機化合物輸送到火星表面。已知隕石含有富碳物質，而火星在其歷史上經歷了頻繁的撞擊。科學家評估了這種外部輸送方式以及其他非生物化學反應是否能夠解釋巖石中測量到的有機化合物水平。

在2月4日發表于《天體生物學》雜志的一篇文章中，研究團隊報告稱，他們分析的非生物來源無法完全解釋觀測到的有機物質豐度。基于這些結果，他們表示有理由考慮生物體可能參與了這些分子產生的假設。

為了更好地了解最初可能存在多少有機物質，研究人員將實驗室輻射實驗與計算機模擬和"好奇號"的數據相結合。火星缺乏像地球那樣厚實的大氣層和全球磁場，使其表面暴露在宇宙輻射之下。長時間內，這種輻射會逐漸分解復雜分子。研究團隊試圖將時鐘"倒回"約8000萬年，這是該巖石暴露在火星表面的估計時長。通過模擬輻射如何在這段時間內破壞有機化合物，他們估算出在降解發生之前存在的物質數量。他們的計算表明，原始數量可能遠遠超過已知標準非生物過程所能產生的量。

研究人員提醒說，在確定有機分子在類火星巖石和類火星環境條件下的衰變速度之前，還需要進行更多研究。更好的實驗室模擬將有助于完善這些估算。目前，這些發現并未證實火星上曾經存在生命。相反，它們強調了保存在火星巖石中的化學故事可能比先前理解的更加復雜，僅憑非生命解釋可能無法完全解開這個謎團。