火星發現的大有機分子是否真的難以用非生物過程解釋

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫專欄

周三 · 風月同天|周四 · 觀測指南

周五 · 深空探測|周六 · 茶余星話|周日 · 太空探索

主譯：余路漢

校對：清水明澄

審核：牧夫天文校對組

美編：張少巖

后臺：王啟儒

https://sorae.info/astronomy/20260215-mars-organics-found.html

美國國家航空航天局（NASA）于2026年2月6日公布了一項新的研究成果，該成果指出，其火星探測車“好奇號”在火星巖石樣本中發現的有機化合物，僅憑與生物活動無關的非生物過程，已無法充分解釋這些化合物的存在量。

這一發現表明，遠古時期的火星上可能存在大量構成生命所必需的復雜有機物，這為火星上曾有生命存在的觀點提供了重要線索。為了揭示這些有機分子的真正起源，人們期待未來通過火星采樣返回等任務對其進行更詳細的分析。

【▲ NASA的火星探測器“好奇號”于2018年6月15日在沙塵暴肆虐的蓋爾撞擊坑拍攝的自拍照。（圖源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

從泥巖樣本中發現的長鏈烷烴

2025年3月，有研究報告稱，基于好奇號2013年5月在蓋爾撞擊坑泥巖中采集的“坎伯蘭”樣本的分析數據，發現了被稱為長鏈烷烴的大分子有機物（癸烷、十一烷、十二烷）。

研究指出，這些有機分子有可能是保存在泥巖中的脂肪酸（生命的構成要素之一）的分解產物。關于從坎伯蘭樣本中發現長鏈烷烴的詳情，請參閱以下過往文章：

·在火星表面發現迄今最大的有機分子，表明復雜有機物已保存多年（鏈接：https://sorae.info/astronomy/20250406-long-chain-hydrocarbons.html）

在地球上，脂肪酸主要由生命活動產生，但也可在水與礦物相互作用的熱液環境等地質過程中生成。因此，僅憑好奇號的數據無法判斷所發現的有機分子是否由可能曾在火星上存在的生命所產生。

為此，由美國宇航局戈達德航天中心的亞歷山大·巴甫洛夫等人組成的研究團隊此次對“僅憑與生命無關的非生物過程，能否解釋所發現有機分子的積累量”這一問題進行了驗證。總結研究成果的論文已于2026年2月4日發表在學術期刊《天體生物學》上。

考慮到輻射造成的破壞，推算“原始含量”

研究團隊重點關注的是來自宇宙空間的輻射線影響。據研究團隊介紹，采集到坎伯蘭樣本的泥巖在火星表面長達約8000萬年的時間里，一直受到強烈宇宙輻射的照射。雖然檢測到的有機分子含量極其微量（估計為幾十ppb，1ppb為十億分之一），但巖石中原本含有的有機分子數量可能要多得多。

通過實驗室的輻射照射實驗和數學模型，研究團隊開展了追溯至8000萬年前的模擬分析，推算出在遭受輻射破壞之前的有機物含量。結果顯示，在開始受到輻射照射之前，坎伯蘭樣本中可能含有高濃度的長鏈烷烴（或其前身脂肪酸），其含量相當于當前檢測值的數千倍以上，達到了120至7700ppm（1ppm為百萬分之一）。

【▲ NASA的火星探測器“好奇號”于2013年5月在采集“坎伯蘭”樣本時鉆出的孔洞（圖源: NASA/JPL-Caltech/MSSS）】

僅靠以往設想的非生物過程難以完全解釋

研究團隊還指出，僅靠此前設想的一些非生物過程，例如富含碳的隕石和星際塵埃（漂浮在宇宙空間中的微小塵埃）的降落，以及古代火星大氣中發生光化學反應所形成霧霾的沉積等，都難以完全解釋為何泥巖中會含有如此大量的大分子有機物。

研究團隊在論文中提出了兩種假說來解釋這些有機物的起源：一種是非生物過程，即“其他地方的熱液環境（高溫水與巖石發生反應的場所）中合成的有機物被搬運至此”；另一種是生物過程，即“可能是由古代火星上存在生命的積累”。在此基礎上，團隊表示，提出生命起源的假說是合理的。

為查明起源而備受期待的未來任務

為了就火星上是否存在生命得出結論，還需要更深入地研究有機分子在類火星條件下的分解機制。人們期待，通過未來的火星探測以及目前正計劃推進的采樣返回地球任務，能夠揭開這些有機分子的真正起源。

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

蛋星云中閃爍的光芒

NASA哈勃太空望遠鏡展現了迄今為止最清晰的蛋星云景象。這個由氣體和塵埃組成的結構是由一顆垂死的類太陽恒星創造的。這些最新觀測結果是由哈勃的第三代廣域照相機（Wide Field Camera 3）拍攝的。

圖片來源: NASA, ESA, Bruce Balick (UWashington)

謝謝閱讀

責任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部