“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征
“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征，好奇号火星车动力很强，好奇号是一辆老资格的火星车，已经在火星盖尔撞进坑上探索了9年，“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征。
“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征1
自2012年以来，美国宇航局的“好奇号”火星探测器在火星表面穿越，在岩石中钻孔采样，并在其搭载的化学实验室中进行分析，试图梳理火星存在生命的证据。
1月17日，该火星探测器项目的科学家在美国《国家科学院院刊》公布了一个有趣的关于碳的现象，这不一定是火星曾存在生命的证据，但十分奇怪。他们发现，“好奇号”探测到一些岩石的碳中含有大量的轻碳同位素。在地球上，这是古微生物存在的有力证据。
然而，考虑到这是在火星上发现的，研究人员不愿意轻易下结论，因此他们一直在寻找该现象的非生物学解释，包括紫外线和星际灰尘。
研究论文第一作者、美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校生物地球化学家Christopher House说，研究确实增加了微生物曾经存在乃至今天仍存在于火星上的可能性。
碳以两种稳定的同位素形式存在：“轻”的碳—12和较“重”的碳—13。由于碳—13多了一个中子，形成的分子键会稍“坚固”一些。因此，生命进化中选择了更易分解的碳—12。生命活动产生的大多数有机分子也都富含碳—12，例如，与深海热液喷口排放的非生物甲烷相比，来自稻田的甲烷含有更多轻碳。
研究小组观察了“好奇号”穿越盖尔撞击坑（里面有古老湖泊的泥岩）时，一路上钻取的24个不同岩石样本。不同样本的分析结果差异很大，其中，在6个点上钻取的样本的碳—12、碳—13含量比基于地球的参考标准高70%以上。
“这是戏剧性的发现。”House说，来自山脊顶部和撞击坑其他地形高点的样本中，上述现象最明显。因此，研究小组认为，富集碳是数十亿年前从大气中沉积而来的，不是湖泊沉积物留下的。
将轻碳浓缩到如此高的水平可能需要多个步骤，研究人员对该过程进行了推测。
一种推测是火星深处微生物以岩浆中较轻的碳为食，释放甲烷气体。然后，地表的其他微生物以排放的甲烷为食，进一步提高轻碳含量，并在其死亡后将轻碳固存。
但是，火星探测器尚未发现古代微生物的物理痕迹。因此，研究人员认为，火星深处的微生物也有可能是在紫外线驱动下浓缩轻碳的。紫外线可能会分解微生物产生的甲烷，进一步富集轻碳，同时产生甲醛等子产物，最终沉积在火星表面。
此外，还有可能是年轻太阳系包括早期的火星，穿越了一个含有气体和尘埃的星际云。科学家认为这种现象每1亿年左右会发生一次。这种星际云中含有轻碳，与“好奇号”观测到的碳相当。尘云可能阻挡了阳光，使火星深度冻结、形成冰川，阻止了宇宙尘埃中的轻碳被其他碳源稀释。House说，上述事件发生是一个极大的巧合，且盖尔撞击坑没有冰川存在的证据，但是，这种可能性不能排除。
未参与该研究的加利福尼亚大学行星科学家Mark Harrison也认为，碳富集的确是古代生命存在的一个暗示，但是通过这种迹象判断生命存在与否，在地球上也是存在争议的，因此，不能排除非生物学的解释。要解开上述谜团，需更多的探测和研究。
“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征2
一说起“火星殖民”，很多人就觉得不靠谱，这简直是在痴人说梦，但随着人类科技的长足进步，我相信终有一天会实现“火星移民”之梦，就像中国空间站一样，在几十年前，谁会想到中国竟然也能打造出如此高大上的空间站呢！
如今，火星上有三辆火星车，中国祝融号，美国毅力号和好奇号，它们可以说是人类殖民火星的“先行者”，谁都希望它们能在火星表面发现些什么，与外星生命相关的物质，支持人类在火星生存的物质，这些都会让人兴奋不已。
在三辆火星车中，好奇号是一辆老资格的火星车，已经在火星盖尔撞进坑上探索了9年，已经行走了27.01公里，拍摄了87万多张火星景观照，科学家根据这些火星景观照生成3D图，仿佛是亲临盖尔撞击坑内一般。
好奇号发现不寻常混合物，假设了外星生命的存在
好奇号火星车动力很强，不受火星风暴的影响，在27.01公里长的旅途中，有了很多发现，而就在2022年1月，美国科学家再次宣布：好奇号火星车在盖尔撞击坑中有大发现，发现了一种不同寻常的化学元素混合物。
根据美国航天局专家的说法，这种化学元素混合物，可以假设外星生命的存在，那么我们就来看看这究竟是什么物质，这种物质就是碳12和碳13同位素混合物，碳12和碳13是两种稳定物质，碳13极度贫化。
为了收集到这些化学元素混合物，好奇号整整探索了9年，从2012年8月开始，一直到2021年7月才结束，总共加热了24份粉末状样品，分离出单个化学物质，才发现了碳12和碳13同位素混合物。
火星上的碳12和碳13怎么来的？
碳12和碳13是一种非常原始的物质，在太阳系还没有形成的'时候，就已经存在于宇宙中了，那么火星上的碳12和碳13怎么来的？美国专家提出的三种可能性，宇宙尘埃云，甲醛等有机化合物和生物活动产生。
宇宙尘埃云
太阳系每隔几亿年就会穿过一大片银河分子云，银河分子云会降低火星上的温度，于是火星海洋被冰成冰川，于是分子云中带有碳的尘埃物先沉积在冰的顶部，火星冰川消失后，在火星土壤中留下一层包含碳的污垢。
甲醛等有机化合物
二氧化碳通过紫外线照射后转化为甲醛等有机化合物，而有机化合物中含有碳，因为实验结果证明了这种结果，所以成为了火星碳来源的一种解释。
生物活动产生
火星上的极度贫化碳13与澳大利亚沉积物中提取的样本很相似，澳大利亚沉积物有27亿年的历史，极度贫化碳13是由古代微生物消耗甲烷时的生物活动引起的，也就是说地球上的极度贫化碳13由生命产生，所以火星上的贫化碳13可能也来自生命。
需要说明的是，这并不一定说明火星上的极贫化碳13也是由外星生命产生的，只能作为一种可能的假设。
好奇号以核电池作为动力，非常经久耐用，只要不出现故障，再行走10年20年也没有问题，但是好奇号最脆弱之处是它的车轮子，多张照片显示，轮子破了多个大窟窿，一旦车轮子坏了，有核电池也没用了。
盖尔撞击坑直径154公里，好奇号主要探索目标火星上的盖尔撞击坑，行驶的最终目的地是盖尔撞击坑的中心位置，但中心位置距离好奇号至少还有50公里，按现在的速度，只怕还需要20年。
“好奇号”在火星上发现“不寻常”碳特征3
美国宇航局的“好奇号”漫游者在火星上发现了大量的、意想不到的碳信号。这听起来可能会让人很兴奋，因为，在地球上，这种化学特征通常与生命有关。
上图：好奇号漫游者看到的盖尔陨石坑的史汀生砂岩地层。从这个地区钻取的岩石样本显示出大量的碳同位素。
但是，在火星上，还是让我们降低期望值吧 —— 它可能并不代表着外星生命。因为，还有其他非生物的方式可以让这种碳到达那里。但是，美国国家航空航天局也不能确定这是不是外星生命迹象，这还需要进一步观察。
“好奇号”漫游者多年来一直在钻探岩石样本，然后分析产生的粉末的化学成分。它能探测到的东西之一，就是不同同位素的比率 —— 相同元素的原子原子核中有不同数量的中子。人们曾预计碳-13同位素是最常见的，但在最近的一次钻探探险中，大约一半的样本显示出惊人的大量的碳-12。
最重要的是，碳-12通常被认为是生物化学的特征。地球上的生物利用碳-12来代谢食物，而植物利用碳-12来进行光合作用。这似乎表明，探测器已经发现了火星上存在古代生命的证据，然而，研究小组表示，我们只是对这颗红色行星的碳循环还了解的不够，无法确定。
该研究的主要作者克里斯托弗·豪斯（Christopher House）说：“在地球上，产生我们在火星上检测到的碳信号的过程是生物学的。我们必须了解，是否同样的解释适用于火星，或者是否有其他的解释，因为火星非常不同。”
上图：这是好奇号火星车钻的洞。这个地点的样本显示出高浓度的碳-12。
至于其他解释，研究小组给出了关于碳-12来源的两个非生物假设。第一种说法是，来自太阳的紫外光可能与火星大气中的二氧化碳发生了相互作用，产生了富含碳的分子，然后沉淀在火星表面。第二个说法表明，太阳系可能在数亿年前穿过了一个巨大的分子云，这可能会导致更多的碳-12降落到地表。
当然，还有第三个假设（生物假设） —— 生活在火星表面及下方的古老细菌会向大气中释放甲烷。然后，这些碳会与紫外线相互作用，转化成更复杂的分子，创造出数十亿年后“好奇号”探测到的碳信号。
尽管人们很想相信第三个假设，但研究小组警告说，非生物起源更有可能是罪魁祸首。在地球上适用的东西不一定适用于火星。
该研究的作者之一珍妮弗·l·特本布罗德（Jennifer L. Eigenbrode）表示：“最困难的事情是放弃地球，放弃我们的偏见，真正尝试进入火星上的化学、物理和环境过程的基础”。
未来的工作，包括最近抵达火星的“毅力”号所做的工作，可能有助于发现更多关于火星碳循环的信息，以及这种有趣的化学特征是否真的是生命存在的证据。
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