这辆火星探测车可能最终揭示火星上是否曾经存在生命
火星并不总是我们今天看到的寒冷、干燥的世界。科学家认为在数十亿年前,火星可能温暖潮湿,包裹在一个更厚的大气层中,形成了支持简单微生物生命的条件。尽管如此,证明那里曾经存在生命仍然是行星科学中最大的挑战之一。美国国家航空航天局的探测车已经在火星岩石中发现了有机分子,但仅凭这些化合物无法确认曾经存在生命。从2030年开始,欧洲空间局的罗莎琳德·富兰克林探测车预计将加入寻找,使用专门设计的仪器寻找更强的化学证据。现在,来自马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)、哥廷根大学和法国尼斯的蔚蓝海岸大学的研究人员对探测车的一个关键检测方法进行了严格的测试。寻找古代火星生物标志物找到古代火星生命的令人信服的证据意味着要将由生物体创造的有机分子与通过普通化学产生的分子区分开来。研究人员相信两种烃,壬烷 (C19H40) 和浮烯 (C20H42),可能有助于解答这个问题。这些分子来源于生物体,并且在地球的石油中也有发现。由于它们异常稳定,科学家认为在适当条件下,它们可以存活数十亿年。MPS科学家、这项新研究的主要作者吉约姆·勒塞尼尔表示:“如果火星上曾经存在生命,那么像壬烷和浮烯这样的分子代表了重要的分子生物标志,可能一直保存到今天。”为什么镜像分子重要壬烷和浮烯具有另一个重要特征,使它们成为寻找生命的有吸引力的目标。像许多有机化合物一样,它们是手性分子,意味着它们以称为对映体的两种镜像形式存在。这两种版本含有相同的原子,但排列成彼此的镜像,就像一个人的左右手。“手性是寻找过去外星生命的宝贵工具,”蔚蓝海岸大学的共同作者乌韦·迈尔亨里希说。生物体通常几乎只产生一种手性分子的镜像。而科学家预计,这种模式也适用于宇宙中其他地方的任何生命,因为生物系统是自我繁殖的。相比之下,非生物形成的分子应该在大致相等的量中包含两种镜像形式。测试罗莎琳德·富兰克林探测车罗莎琳德·富兰克林探测车将使用火星有机分子分析仪(MOMA)寻找这些微妙差异,该仪器是在MPS的领导下开发和建造的。MOMA结合了气相色谱仪、质谱仪、小炉和激光激发器。岩石样本首先在炉中加热以释放挥发性化合物。然后分析这些气体并通过特殊涂层的毛细管。由于同一分子的镜像版本与涂层的互动有所不同,因此它们通过导管的速度不同,从而使仪器能够分离它们。在这项新研究中,研究人员使用了MOMA毛细管的相同复制品。他们首次成功分离了壬烷和浮烯的手性形式,尽管这些分子极其不反应。“壬烷和浮烯的手性分离需要高仪器灵敏度和测量精度,我们展示了MOMA能够实现这一点,”MPS的共同作者和MOMA团队成员法特玛·耶希尔·萨汉解释道。陨石揭示意想不到的转折该团队测试了1969年在澳大利亚坠落的著名穆尔奇森陨石的样本,而不是火星岩石。像许多陨石一样,它包含一混合有机化合物。部分是在陨石形成时存在的,而其他的可能是在它落地后因生物污染而产生。研究人员最初怀疑壬烷和浮烯属于第二种类别。然而,结果却讲述了不同的故事。陨石中的每一种镜像版本的壬烷和浮烯含量相等。这种模式与可能污染陨石的生物材料不符。因此,研究人员得出结论,该污染很可能是在陨石穿过地球大气层时吸收的,那时它遇到了由化石燃料燃烧产生的气溶胶。与在油页岩中发现的壬烷和浮烯的比较支持了这一解释。这些沉积岩中的石油前体在地下深处待了数百万年。“石油在这些岩石中经历数百万年,在热量和压力的影响下形成,”哥廷根大学的共同作者曼努埃尔·赖因哈特说。随着时间的推移,这些条件会抹去分子镜像形式之间的自然不平衡,使它们保持
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