NASA在火星發(fā)現(xiàn)新化學(xué)物！包括“地球生命起源物質(zhì)的化學(xué)成分”

據(jù)英國媒體報(bào)道，美國宇航局（NASA）的“好奇號”火星探測器，發(fā)現(xiàn)了此前從未在火星上觀測到的有機(jī)化合物，這可能是迄今為止證明這顆紅色星球曾存在生命的最具說服力證據(jù)。

這臺核動力機(jī)器人探測到種類豐富的有機(jī)分子混合物，其中包括被廣泛認(rèn)為是地球生命起源基礎(chǔ)物質(zhì)的多種化學(xué)成分。

科學(xué)家表示，這一發(fā)現(xiàn)來自人類首次在另一顆星球上開展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，它表明火星表面能夠保存可作為遠(yuǎn)古生命跡象的各類分子（reveal that the Martian surface can preserve the kinds of molecules that could serve as signs of ancient life）。

不過，獲取更多此類關(guān)鍵樣本的計(jì)劃已被迫中斷——NASA 正面臨資金缺口，而特朗普當(dāng)局還計(jì)劃進(jìn)一步削減相關(guān)預(yù)算。

一、關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：生命基礎(chǔ)物質(zhì)現(xiàn)身火星

此次發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)中，包含被視為行星生命構(gòu)成基礎(chǔ)的多種元素。研究負(fù)責(zé)人、佛羅里達(dá)大學(xué)教授、“好奇號”與“毅力號”火星探測任務(wù)科學(xué)家艾米·威廉姆斯解釋稱，要確鑿證實(shí)火星曾存在生命，必須將巖石樣本帶回地球分析。

NASA原本計(jì)劃通過“火星樣本回收計(jì)劃”（MSR）實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但該項(xiàng)目已于今年1月被終止（NASA was previously planning to do so with its Mars Sample Return (MSR) programme, but this was killed in January）。

美國國會發(fā)布的新財(cái)年妥協(xié)支出法案，支持了特朗普當(dāng)局取消該項(xiàng)目的決定，讓行星科學(xué)家對NASA的探索愿景陷入危機(jī)。

美國西南研究院行星科學(xué)家、NASA火星探索計(jì)劃分析組主席維多利亞·漢密爾頓稱，這一決定“令人極度失望”，并將動搖美國的太空主導(dǎo)地位（ said the move was "deeply disappointing" and would knock the US' space dominance）。

她表示：“當(dāng)我們不斷發(fā)文宣稱要成為太空主導(dǎo)力量時，我實(shí)在無法理解為何要放棄如此雄心勃勃的項(xiàng)目?！?/p>

今年1月的資金削減，正值特朗普當(dāng)局試圖削減NASA預(yù)算之際。該提議此前曾遭否決，如今當(dāng)局再次嘗試削減，要求削減23%的預(yù)算（with officials requesting to reduce funding by 23 percent）。

二、探測細(xì)節(jié)：35億年有機(jī)物質(zhì)被保存

盡管最新實(shí)驗(yàn)無法區(qū)分這些有機(jī)化合物究竟來自火星潛在遠(yuǎn)古生命、地質(zhì)過程形成，還是由隕石攜帶而來，但這仍是開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，證明了此類探測項(xiàng)目的重要價(jià)值——它證實(shí)了在火星“尋找生命證據(jù)”是可行的。

參與研發(fā)該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的威廉姆斯教授說：

“我們認(rèn)為，我們觀測到的是在火星上保存了35億年的有機(jī)物質(zhì)（We think we're looking at organic matter that's been preserved on Mars for 3.5 billion years）。

證實(shí)遠(yuǎn)古有機(jī)物質(zhì)得以保存，這一證據(jù)極具價(jià)值，因?yàn)檫@是評估環(huán)境宜居性的重要依據(jù)。如果我們希望以保存的有機(jī)碳為線索尋找生命證據(jù)，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)證明這條路走得通?！?/p>

在實(shí)驗(yàn)鑒定出的20多種化學(xué)物質(zhì)中，“好奇號”發(fā)現(xiàn)了一種含氮分子，其結(jié)構(gòu)與DNA前體相似——這是火星上從未發(fā)現(xiàn)過的化學(xué)物質(zhì)。

探測器還識別出苯并噻吩，一種大型雙環(huán)含硫化合物，通常由隕石帶到行星上（The rover also identified benzothiophene, a large, double-ringed, sulphurous chemical often delivered to planets by meteorites）。

威廉姆斯教授表示：

“降落在火星上的隕石物質(zhì)，與降落在地球上的完全相同，這些物質(zhì)很可能為地球生命提供了我們所知的構(gòu)成基礎(chǔ)（and it probably provided the building blocks for life as we know it on our planet）?！?/p>

三、探測背景：黏土區(qū)是關(guān)鍵采樣點(diǎn)

由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)的“好奇號”火星探測器，于2012年8月在蓋爾隕石坑的古湖床區(qū)域著陸。

2020年，探測器在隕石坑的托里登峽谷區(qū)域完成了此次實(shí)驗(yàn)——該區(qū)域富含黏土礦物，證明這里曾經(jīng)存在液態(tài)水（an area rich in the clay minerals that indicate the area once contained water）。

威廉姆斯教授指出，黏土相比其他礦物更能吸附并保存有機(jī)化合物，因此成為發(fā)現(xiàn)此類化合物的首選探測區(qū)域（the clays can hold on to and preserve organic chemicals better than other minerals, making them a prime target for uncovering these compounds）。

此次實(shí)驗(yàn)由“火星樣本分析”（SAM）設(shè)備套件完成，該設(shè)備套件負(fù)責(zé)了此次任務(wù)中關(guān)于火星有機(jī)化學(xué)、大氣與宜居性的多項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)使用名為TMAH的化學(xué)物質(zhì)，分解大型有機(jī)分子，以便SAM搭載的儀器進(jìn)行分析（the experiment broke apart larger organic molecules so they could be analysed by onboard instruments within SAM）。

由于“好奇號”僅攜帶兩小杯TMAH試劑，所以此次成功主要依賴周密的規(guī)劃與最優(yōu)采樣點(diǎn)的選擇（With only two cups of the TMAH chemical onboard Curiosity, success required careful planning and choosing the most favourable location to sample）。

四、研究意義與未來困境

這項(xiàng)發(fā)表于《自然·通訊》期刊的重磅成果公布之際，包括歐洲“羅莎琳德·富蘭克林號”火星任務(wù)、NASA“蜻蜓號”土衛(wèi)六探測任務(wù)在內(nèi)的未來探測計(jì)劃，均計(jì)劃搭載TMAH檢測設(shè)備，用于尋找有機(jī)化合物。

威廉姆斯教授表示：“我們現(xiàn)已證實(shí)，火星淺層地下保存著大型復(fù)雜有機(jī)物，這為保存可能指示生命存在的大型復(fù)雜有機(jī)物帶來巨大希望（and that holds a lot of promise for preserving large complex organics that might be diagnostic of life）?！?/p>

然而，資金短缺已讓未來火星取樣任務(wù)徹底受阻，人類距離揭開火星生命之謎的關(guān)鍵一步，被迫停滯。