火星發(fā)現(xiàn)的大有機分子是否真的難以用非生物過程解釋

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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(fā)現(xiàn)的有機化合物，僅憑與生物活動無關(guān)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(fā)現(xiàn)表明，遠古時期的火星上可能存在大量構(gòu)成生命所必需的復(fù)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(wù)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(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)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(gòu)成要素之一）的分解產(chǎn)物。關(guān)于從坎伯蘭樣本中發(fā)現(xiàn)長鏈烷烴的詳情，請參閱以下過往文章：

·在火星表面發(fā)現(xiàn)迄今最大的有機分子，表明復(fù)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(chǎn)生，但也可在水與礦物相互作用的熱液環(huán)境等地質(zhì)過程中生成。因此，僅憑好奇號的數(shù)據(jù)無法判斷所發(fā)現(xiàn)的有機分子是否由可能曾在火星上存在的生命所產(chǎn)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(guān)的非生物過程，能否解釋所發(fā)現(xiàn)有機分子的積累量”這一問題進行了驗證。總結(jié)研究成果的論文已于2026年2月4日發(fā)表在學術(shù)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(guān)注的是來自宇宙空間的輻射線影響。據(jù)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(shù)量可能要多得多。

通過實驗室的輻射照射實驗和數(shù)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(jié)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(shù)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(shè)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(shè)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(fā)生光化學反應(yīng)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(huán)境（高溫水與巖石發(fā)生反應(yīng)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(chǔ)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(wù)

為了就火星上是否存在生命得出結(jié)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(wù)，能夠揭開這些有機分子的真正起源。

『天文濕刻』 牧夫出品

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

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責任編輯：甘林

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