​火星土壤迹象表明曾经具有适合生命生存的条件

火星土壤迹象表明曾经具有适合生命生存的条件

火星土壤迹象表明曾经具有适合生命生存的条件

（报道）据台北市立天文科学教育馆网站（编译 吴典谚）：对火星侦察轨道卫星（Mars Reconnaissance Orbiter）拍摄到的资料进行深入研究，行星科学家已经确定了位于珍珠高地（Margaritifer Terra）内横跨拉冬山谷（Ladon Valles）北部、拉冬盆地南部和盆地周围的西南方高地的黏土沉积物分布。

黏土意味着水的长期存在，因为它是在中性pH值条件下形成，水分蒸发极小。研究小组认为，水从大约38亿年前到25亿年前流动到这里。虽然这并不是生命存在的确切证据，可能需要在火星上挖掘化石才能加以证实。然而根据这项最新的研究，可藉由对火星表面和沈积物的观察来解释火星生命生存的条件。

研究人员认为，黏土最初形成于拉冬盆地上方的高地周围，然后被水侵蚀，顺流而下，进入拉冬盆地和拉冬山谷北部的一个湖泊。研究人员发现黏土和其他岩石的分布与周围的水分布是一致的。更重要的是，黏土是营养物质的来源，也是周围环境的稳定剂。把水、营养物质和稳定的条件放在一起，有机体能够生存的机会就会显著增加。

研究人员指出，直到火星近代历史，该地区的宜居条件可能周期性反复发生。这项研究发表在《伊卡洛斯》（Icarus）期刊上。

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（报道）据cnBeta：空间科学中最大的问题之一是地球以外的宇宙中是否存在或曾经存在生命。许多任务都集中在火星上，因为科学家们知道这个星球的表面曾经有丰富的水，可能与地球相似。尽管现在火星上不太可能有任何生物，但数百万年前那里可能有微生物生命--美国宇航局（NASA）的 “毅力号”探测器就是专门用来寻找其证据的。不过现在，一项新研究表明，如果科学家们想在火星上找到生命的证据，应该关注的不是火星的表面，而是更深的地方。

问题是，火星受到来自太阳的辐射轰击。地球也是如此，但我们有两个优势来帮助我们：地球的磁层，这是地球内部液态金属的结果，以及地球相对厚的大气层。这两点都有助于减少照射到我们生活的表面的辐射量。另一方面，火星没有全球磁场，只有非常稀薄的大气层，所以它的表面有高水平的辐射。

这种辐射不仅使这个星球变得不适宜居住，而且还可能破坏科学家们正在寻找的生命迹象。美国宇航局的研究表明，未来的任务将需要在火星表面下挖到6.5英尺或更深的地方，以找到称为氨基酸的生命指标。虽然氨基酸可以由非生物过程产生--这意味着找到它们不一定能证明有生命存在--但它们被认为是蛋白质的构成部分。这意味着它们对我们所知的生命是必不可少的，所以在火星上找到它们将是一件大事。

最近的研究表明，辐射分解氨基酸的过程比以前认为的要快。正因为如此，如果在火星土壤或地球表面的岩石中存在着氨基酸，它们可能在科学家们看到它们之前就被辐射破坏了。破坏的过程发生得很慢--大约几百万年--但是当科学家们在寻找很久以前的生命证据时，这可能是一个问题。

目前的漫游车任务，如 “毅力号”和“好奇号”，观察表面的特征，也会钻得更深，但最多只有2英寸左右。根据美国宇航局戈达德太空飞行中心的Alexander Pavlov的说法，这些深度的氨基酸只能维持大约2000万年，而且它们可能更快地被水或火星土壤中常见的称为高氯酸盐的化学物质破坏。

据美国宇航局称，为了解决这个问题，有两种方法可能是有用的。第一个是未来的任务要准备好钻得更深，尽管这在技术上具有挑战性，因为科学家们对火星上的岩石和土壤类型有很多不了解。这就是InSight登陆器试图掩盖其热探针的问题所在。科学家们需要了解更多，以设计能够钻得更深的系统。

但是另一种方法是科学家们现在可以做的，那就是改变那些只能钻到浅层的任务所选择的目标类型。研究人员建议，这些任务，如 “毅力号”，可以寻找最近暴露的区域，如相对较新的撞击坑，那里的氨基酸可能在更深的地表下躲避一些破坏性的辐射。

相关报道：NASA“好奇号”探测器首次测量了火星上的关键生命成分

（报道）据cnBeta：新发表的研究量化了火星岩石中有机碳的存在。科学家们首次使用NASA“好奇号”探测器的数据测量了火星岩石中的总有机碳--生命分子中的一个关键成分。

NASA戈达德太空飞行中心的Jennifer Stern硕大：“总有机碳是几个测量（或指数）之一，帮助我们了解有多少材料可作为前生物化学和潜在生物学的原料。我们发现至少有200到273百万分之一的有机碳。这跟地球上生命力非常低的地方的岩石中发现的数量相当，甚至更多，如南美洲阿塔卡马沙漠的部分地区，而且比在火星陨石中检测到的数量更多。”

有机碳是跟一个氢原子结合的碳。它是有机分子的基础，所有已知的生命形式都在创造和使用这些分子。然而由于有机碳也可以来自非生物来源，它在火星上的存在并不能证明那里有生命存在。如它可以来自陨石、火山或由地表反应在原地形成。以前在火星上已经发现了有机碳，但以前的测量只产生了关于特定化合物的信息，或代表着测量只捕获了岩石中的一部分碳。新的测量方法给出了这些岩石中存在的有机碳的总量。

尽管目前火星表面对生命来说是不适宜的，但有证据表明，数十亿年前的气候更像地球，有更厚的大气层和流入河流和海洋的液体水。由于液态水是我们所理解的生命的必要条件，科学家们认为，如果火星生命曾经进化，如果存在足够数量的有机碳等关键成分那么它就可以维持。

“好奇号”通过调查火星的可居住性推动了天体生物学领域的发展并研究了其气候和地质。该探测器在Gale环形山的“黄刀湾”地层中钻取了35亿年前的泥岩样本，该地层是火星上一个古老湖泊的所在地。Gale环形山的泥岩是由于水中极细的沉积物沉淀在湖底并被掩埋而形成。有机碳是这种材料的一部分并被纳入泥岩中。除了液态水和有机碳，Gale环形山还有其他有利于生命的条件如化学能源、低酸度和其他生物所需的元素。这项研究的论文第一作者Stern说道：“基本上，如果生命曾经存在的话，这个地点会提供一个适合生命的环境。”

为了进行测量，“好奇号”将样品送到它的火星样品分析(SAM)仪器上，在那里，一个烤箱将粉末状的岩石加热到逐渐升高的温度。这个实验利用氧气和热量将有机碳转化为二氧化碳，通过测量其数量以获得岩石中有机碳的数量。加入氧气和热量可以使碳分子破裂，进而使碳跟氧气发生反应以生成二氧化碳。一些碳被锁在矿物中，因此烘箱将样品加热到非常高的温度以分解这些矿物并释放碳，从而使其转化为二氧化碳。虽然该实验在2014年就已经进行，但研究人员们需要多年的分析才能理解数据并将结果跟该任务在Gale环形山的其他发现联系起来。这个资源密集型的实验在“好奇号”在火星的10年里只进行了一次。

此外，这个过程还允许SAM测量碳同位素比率，而这有助于了解碳的来源。同位素是一种元素的版本，由于其原子中心（原子核）存在一个或多个额外的中子，其重量（质量）略有不同。如碳-12有六个中子，而较重的碳-13有七个中子。由于较重的同位素往往比较轻的同位素反应更慢一些，因此来自生命的碳富含碳-12。“在这种情况下，同位素组成实际上只能告诉我们总碳中哪一部分是有机碳，哪一部分是矿物碳，”Stern说道，“虽然不能完全排除生物学，但同位素也不能真正用来支持这种碳的生物来源，因为这个范围跟火成岩（火山）碳和陨石有机物质相重叠，它们最有可能是这种有机碳的来源。”

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