IT之家 4 月 22 日消息，据 Space.com 报道，美国国家航空航天局（NASA）的“好奇号”火星车在火星上发现了种类多样的有机分子混合物，其中包括被普遍认为是地球生命起源基础物质的化学物质。这一发现标志着人类首次在另一颗行星上完成了一项全新的化学实验。

据IT之家了解，自 2012 年 8 月 6 日登陆这颗红色星球以来，“好奇号”火星车一直在兢兢业业地探测火星盖尔陨石坑及夏普山。这辆汽车大小的火星车目前正在盖尔陨石坑的托里登峡谷区域行驶，科学家认为，倘若远古时期这里曾存在生命，该区域的环境条件可能曾具备适宜的生存环境。近期，“好奇号”在该区域启用了搭载的火星样本分析（SAM）仪器套件，该仪器专为寻找与生命相关的碳元素化合物、研究这些化合物在火星生态环境中形成与分解的机制而研制。

“好奇号”的火星样本分析仪器借助一种名为四甲基氢氧化铵（TMAH）的化学物质，成功在该区域富含黏土的砂岩中检测出有机分子。新发现的化学物质包含含氮、含硫分子，其成分与促成地球生命诞生的原始物质相似。不过，该实验尚无法确定这些化学物质究竟源自远古火星生命，还是非生物地质活动的产物。

这项关于“好奇号”首次运用四甲基氢氧化铵开展火星样本分析实验的研究，由盖恩斯维尔市佛罗里达大学地质科学系副教授艾米 · 威廉姆斯牵头主导，相关成果已发表在《自然 · 通讯》期刊上。

“这项实验及其成果是热爱与科研的结晶，”威廉姆斯接受采访时表示，“这是四甲基氢氧化铵首次在地球之外的天体上使用，我们团队付出了大量努力，解析并验证了这项开创性实验所探测到的分子。”

富含黏土的砂岩

“好奇号”在托里登峡谷约 35 亿年历史的诺克法里尔丘区域的富黏土砂岩中，探测到了 20 多种有机分子。观测到的有机分子种类丰富，表明尽管历经数十亿年的成岩作用（沉积物转化为岩石的过程）与辐射照射，远古火星沉积物中仍保留了一定的化学多样性。

研究论文指出：“我们认为，这一系列有机物是四甲基氢氧化铵热化学分解作用下，盖尔陨石坑数十亿年沉积岩中保存的远古有机大分子物质产生的分解产物。”

威廉姆斯表示，火星车的这一发现已通过搭载的其他仪器得到验证。“我们利用部分火星样本分析的飞行备用设备反复确认分子识别结果，”威廉姆斯说，“我认为这些时间投入十分值得，因为我们现已证实，经四甲基氢氧化铵试剂分解的分子，源自火星地下保存的更为复杂的大分子碳。”

火星原生有机物

这篇新发表的论文阐释，持续开展火星有机质研究“是现代无人探测任务的核心目标之一，各国航天机构纷纷发射火星车与着陆器，探索火星过去与现在的宜居性，并寻找生命存在的迹象”。

此外，短短十年间，研究人员已从单纯搜寻火星有机分子，推进到识别火星原生有机物的阶段。

威廉姆斯及其团队在研究中写道：“我们如今已能着手探究这些有机物的来源，究竟是外源性的（如陨石、彗星或星际尘埃），还是内源性的（如非生物合成或生物活动产生）。”

新研究论文指出，大分子有机质的证实“为未来优化后的四甲基氢氧化铵热化学实验，有望从火星大分子中提取出保存的远古生物信号（若存在）提供了可能性”。

论文总结称，火星样本分析四甲基氢氧化铵实验的结果“丰富了火星近地表漫长地质时期内保存的已确认及推测有机分子库，并证实了火星上存在大分子碳”。

火星不同区域

科学家表示，“好奇号”的发现或可与 NASA 另一台在轨运行的火星车的观测结果相互印证。“我们的研究成果与‘毅力号’火星车观测到的部分有机质现象相符，”威廉姆斯说道。

威廉姆斯介绍，“好奇号”通过四甲基氢氧化铵实验识别出了源自更复杂大分子碳的环状（芳香族）有机化合物；与此同时，“毅力号”则借助另一款仪器，同时发现了环状有机化合物与大分子碳存在的证据。

“如今我们已证实，火星不同区域存在种类多样、结构可能复杂的有机质，且通过不同仪器套件均能探测到。考虑到火星恶劣的辐射环境，有机碳能在火星上长期保存，这一情况超出了我们此前的预期，”威廉姆斯表示。

未来生命探测仪器

威廉姆斯称，这些新成果对未来无人或宇航员开展的生命探测仪器研发具有参考价值，她将四甲基氢氧化铵实验称作“未来行星探测任务的开拓者”。

欧洲空间局“罗莎琳德 · 富兰克林号”火星车搭载的火星有机分子分析仪（MOMA），以及计划前往土星卫星土卫六的“蜻蜓号”旋翼机所配备的蜻蜓质谱仪（DraMS），均将搭载四甲基氢氧化铵实验相关装置。

威廉姆斯表示，新研究成果有助于为这些未来任务优化实验设计。

“四甲基氢氧化铵实验揭示，火星部分岩石中的大分子碳能够长期保存。这对未来生命探测任务与仪器而言意义重大，因为我们现已知晓，可能由生命活动形成的大分子物质，可在火星近地表得以保存，”威廉姆斯补充道。

威廉姆斯最后总结，下一代仪器“可聚焦于更全面提取这些有机物的技术，深入探究其成分特征乃至起源 —— 无论是地质成因、陨石成因，还是生物成因”。

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