NASA:好奇號發現火星甲烷噴發,最可能來自微生物分解

作者 | 發布日期 2016 年 01 月 16 日 0:00 | 分類 天文 , 科技教育 follow us in feedly

在火星上的發現可能會徹底改變我們的觀念。在宇宙裡,我們並不孤單。



好奇號探測器偵測到一個持續至少兩個月的甲烷氣體噴發。這可能不是我們想像的首次與外星生命接觸的情景,也不是在那封塵已久的遙遠世界中發現了遺跡,但這已經讓科學家們興奮至極,因為這只有兩種可能。

第一種可能性是甲烷產生自蛇紋石化作用的地質過程,這需要熱量和液態水的支持。

如果真是這樣,將會導致水熱系統的進一步發現,那絕對是搜尋生命的絕佳地點。另一種可能性更令人興奮,科學家推測甲烷可能是活體微生物的排放物。「這是我們所能提出的不多的假設中的一種,隨著進一步探索,我們必須考慮這種情況。」 好奇號項目科學家 John P. Grotzinger 表示。

美國天主教大學的 Vladimir Krasnopolsky 指出,由於火星在過去幾百萬年中都不存在火山活動,細菌確實是火星甲烷的最有可能來源。在地球上,95% 的甲烷都來自微生物有機體。

在火星大氣中,甲烷分子在經過幾百年的光照和化學反應後會分解,所以好奇號所發現的甲烷氣體一定產生於近期。這表明如果來源真是微生物,那麼它們至少在短期內是存在過的。

美國天文學家卡爾·薩根曾經這樣說過:在進化歷程中,我們的心中都深深埋藏著流浪的衝動。我們終於來了,從那古老的狩獵時代至今,我們在地球上 99.9% 的時間都是流浪者。現在,我們下一個要去流浪的地方,就是火星。

「科學家們一直希望能夠在火星上發現一些微量的甲烷,」Kenneth Chang 在《紐約時報》中寫道,「飄落到火星上的宇宙塵埃可能含有有機化合物,經過太陽的紫外線照射會分解並生成甲烷。但《Science》上的一篇文章對新發現做出了詳細描述,這與以前的說法截然不同。當時研究人員表示好奇號沒有發現甲烷跡象,並指出了甲烷含量不會高於 1.3ppb。在那之後,科學家提高了測量精度,探測到火星甲烷水平約為 0.7ppb。這比之前的預測減少一半,從而引發了另一個思考,即火星上的甲烷是在不斷減少的。」

2013 年 11 月,好奇號測出火星甲烷水平較之前數據高出 10 倍。「當時我的反應就是『我的天哪!』」NASA 噴氣推進實驗室的 Christopher R. Webster 說,他也是這篇《Sicence》文章的第一作者。

直到 1 月底,甲烷含量都保持在高位,然後才下降到低於 1ppb 水平。這種快速的出現和消失表明這波甲烷為相對小規模噴發。

Chang 寫道:「約 10 年前,有 3 個科研團隊報告在火星大氣中測量到甲烷——兩個小組採用地球觀測方法,另一個小組使用了歐洲太空總署的火星快車好軌道衛星,所有的測量都發揮了設備能力的極限。兩年以後,甲烷似乎消失了蹤影。如果測量屬實,那說明火星上不僅存在甲烷來源,同時還有某種機制可以快速將其瓦解。」

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▲ NASA 好奇號探測器隔熱板,在火星表面下降。

當時,很多科學家認為這很可能是測量錯誤。科學哲學家 Thomas Kuhn 曾經說過,科學範式總是充斥著常被視為錯誤的異常結果。只有當無法解釋的現象足夠多時,才能建立起我們所謂的範式轉移。這次最新結果能否引起火星上沒有生命這一觀念的範式轉移?至少,按照 Dr. Grotzinger 的話說,甲烷的噴發再次成為熱點。

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上圖為來好奇號探測器測量的火星甲烷濃度圖,橫座標為時間,即 2012 年 8 月至 2014 年 9 月期間的 750 個火星日。可以看出,甲烷濃度曾大幅度攀升,平均值達到 7ppb,而高峰前後的正常平均水平如前所述,僅為 0.7ppb。測量任務由火星樣本分析實驗室套件(SAM Suite)中的可調諧激光光譜儀(TLS)完成。

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▲ Sample Analysis at Mars(SAM)

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▲ 火星樣本分析實驗室套件(SAM Suite)

據 NASA 報告稱,好奇號還首次確認在火星岩石樣本中存在碳基有機分子。這些雖不是生命存在的直接訊號,但為火星上曾經具備生命所需條件增加了證據,並且可能至今也還存在。好奇號在 350 萬年前形成的蓋爾隕石坑的土壤細粒中發現了結合水,並確信在每立方英呎的火星土壤中存在約兩品脫的水,不過這些水是依附在礦物質上的,無法直接接觸。

火星是個沒有生命存在的不毛之地,這個觀念正隨著新的發現而慢慢改變。現在我們已經知道,它並沒有我們最初想像的那樣荒蕪,進一步地,火星是否也沒有我們想像的那樣了無生機呢?

(本文由 雷鋒網 授權轉載) 

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