這張「好奇」號的低角度自拍展示了它在夏普山(Mount Sharp)中鑽取一塊巖石樣本的情景。圖片來源:NASA官網
據美國國家航空航天局(NASA)官網近日消息,NASA於北京時間6月8日凌晨2點舉行新聞發布會,宣布了兩項關於火星的重要發現:「好奇」號漫遊車在火星表面的沉積巖中發現了有機分子,說明火星可能曾存在遠古生命;此外還發現火星大氣中甲烷濃度存在季節性變化,或與現在的火星生命有關。
NASA稱,雖然這些線索不一定是火星存在生命的必要證據,但對未來火星表面和地下探索來說,新發現無疑是個好兆頭。相關的兩篇論文發表於6月8日出版的《科學》雜誌。
遠古有機分子現身
在蓋爾隕石坑,「好奇」號鑽入一塊約30多億年前的沉積巖僅5釐米時,發現了有機分子。此次識別出的分子包括噻吩、苯、甲苯、以及丙烷、丁烯等短鏈碳,有機碳含量達百萬分之十的數量級,甚至更多,與火星隕石檢測到的有機碳的含量接近,約為此前在火星表面探測到的有機碳含量的100倍。
有機分子由碳、氫組成,可能還包含氧、氮和其他元素。雖然有機分子通常與生命有關,但也可以通過非生物過程產生,並非存在生命的必要指標。
兩篇論文主要作者、NASA戈達德太空飛行中心的珍妮弗·艾根布羅德說:「『好奇』號尚未確定有機分子的來源,不管這些有機物是遠古生命留下的記錄、是生命的食物、抑或沒有生命也能存在,都能提供與火星環境和演變過程相關的化學線索。」
艾根布羅德稱,新發現表明,有機分子可以在苛刻的火星表面環境中保存數十億年。
儘管火星表面現在並不宜居,但有確切證據表明,在遙遠的過去,火星氣候使液態水——生命必不可少的成分在地表聚集。「好奇」號火星車提供的數據顯示,數十億年前,蓋爾隕石坑內的水湖擁有生命所需的所有成分,包括化學分子與能源等。
艾根布羅德說:「火星表面暴露於宇宙輻射中。輻射和刺激性化學物質都會使有機物分解,此次能在火星宜居時沉積下來的沉積巖頂端5釐米處發現遠古有機分子,對我們來說是個好兆頭。未來我們將繼續向下挖掘,進一步揭開火星上有機分子的『廬山真面目』。歐洲空間局的『火星太空生物』(ExoMars)漫遊車將向下深挖,一直挖到地下兩米處,有可能挖到未經受嚴重太空輻射的巖石。」
為了識別出火星土壤中的有機物,「好奇」號對來自蓋爾隕石坑四處區域的沉積巖(泥巖)進行了取樣。這種泥巖由數十億年前泥沙在古湖底淤積而逐漸形成。研究人員用「好奇」號的火星樣品分析儀(SAM)對樣品進行了分析。
研究人員稱,2013年,SAM在蓋爾隕石坑最深處的巖石中檢測到一些含氯有機分子,此次新發現進一步豐富了火星遠古湖泊沉積物中的分子種類,也有助於解釋這些分子為何得以留存至今。
大氣中甲烷濃度季節性變化
在第二篇論文中,科學家描述了在大約3個火星年(約6個地球年)中,火星大氣層中甲烷濃度的季節性變化。SAM也檢測到了這種變化。
這些甲烷也許來自水和巖石之間的化學反應,但科學家不能排除甲烷源自生物的可能性。 此前,科學家已經在火星大氣中發現過大量的、以羽狀噴流形式存在的甲烷。但此次新發現表明,蓋爾隕石坑內所含的少量甲烷,其濃度會在溫暖的夏季月份反覆出現峰值,並在冬季下降,年年如此。
該論文主要作者、NASA噴氣推進實驗室的克裡斯·韋伯斯特說:「這是我們首次看到甲烷濃度出現重複,這得益於『好奇』號的長壽,使我們能看到這一季節性變化規律。」
火星大氣中的甲烷一直是科學研究的熱門話題。甲烷無法長時間留存在大氣中。既然火星大氣中始終存在甲烷,就說明一定存在持續不斷的甲烷來源,考慮到地球上甲烷與生物之間的聯繫,科學家認為必須解開這個謎團。
為未來火星探索奠定基礎
此次「好奇」號漫遊車在火星大氣中發現甲烷、在其地表發現古代碳,讓科學家們的信心大增。他們相信,NASA的「火星2020」(Mars 2020)和ExoMars漫遊車還將在火星表面和淺層地表中發現更多有機物。
據悉,「火星2020」漫遊車將於2020年7月發射升空,主要任務是確定火星環境的可居住性,尋找過去生命的跡象等;ExoMars漫遊車也將於2020年7月發射升空,將到火星表面以下兩米深處,尋找古老的甚至現在仍然存在的微生物。
這些結果有助科學家進一步釐清火星是否存在生命。NASA「火星探測項目」首席科學家麥可·邁耶說:「火星上存在生命嗎?我們不知道,但這些結果告訴我們,我們的方向是正確的。」
NASA科學任務理事會副會長託馬斯·贊布臣說:「火星藉助這些有機分子和甲烷告訴我們,要繼續進行,不斷尋找生命的證據。我相信,我們正在進行的和計劃中的任務,將在紅色星球上獲得更激動人心的發現。」