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好奇号火星车在火星上寻找有机盐和生命证据的关键成分

作者:admin
来源:未知
日期:2021-06-03 11:39:27
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好奇号火星车在继续探索火星的同时,正朝着山丘前进,而它所寻找的众所周知的黄金也许会让你大吃一惊:有机盐。不,那不是你的农场到餐桌的烹饪。有机盐是寻找地球以外行星上生命证据的关键成分。

自2012年以来,火星车一直在探索盖尔陨石坑,很可能是一个古老的湖泊所在地。2014年,它开始攀登位于火山口中心的3英里高的夏普山。

这次任务的出发点是确定火星上的条件是否支持生命,以及描述火星的气候和地质特征。好奇号已经实现了它设计的大部分功能,但现在它已经实现了进入一个有趣的新阶段:研究数十亿年前发生在火星上的转变。

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火星上的机器人任务,以及环绕这颗红色星球的轨道飞行器所观察到的证据,帮助科学家确定它可能是大约40亿年前更温暖、更潮湿的地方。直到30亿年前,一些催化剂使火星失去了大部分大气层,变成了一片冰冻的沙漠。

好奇号在过去几年里花了很多时间研究夏普山上富含粘土的岩层。美国宇航局喷气推进实验室的好奇号项目副科学家阿比盖尔·弗雷曼说,现在,它正在进入一个岩石变得咸的区域,那里充满了硫酸盐矿物。

好奇号实验室的工作人员在加州帕萨阿迪纳实验室管理。粘土岩的存在表明它们是在地球上有水的时候形成的。硫酸盐矿物表明,这些水正在蒸发或越来越酸性。这意味着“好奇”号基本上是穿越到火星上由湿转干的地方,因此它可以直接观察到这种古老气候变化的影响。

关键线索

火星上遗留的有机盐不仅可以提供水及其消失的证据,而且可以作为古代有机化合物的化学足迹。它们在火星上生存的可能性要比古代分子大得多,而远古分子本来更脆弱。

好奇心已经找到了火星上有机化合物的证据. 这些可能是古代微生物生命曾经存在的迹象,也可能是通过自然地质作用形成的。

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有机盐可以为有机物质曾经在火星上的观点增添更多的分量,但它也增加了火星今天仍然可以居住的想法。在地球上,有机盐可以被某些生命形式用作能量。

“如果我们确定火星上的任何地方都有有机盐,我们就要进一步调查这些地区,理想的情况是在地表下钻得更深一些,那里的有机物可以得到更好的保存,”詹姆斯M。T。美国宇航局位于马里兰州绿带的戈达德太空飞行中心的有机地球化学家刘易斯在一份声明中说。

刘易斯和他的团队在地球物理研究杂志:行星三月份的时候,火星上就出现了有机盐,好奇号只需要找到它们。这并不像听起来那么简单。

即使这些盐直接存在于火星表面,它们在那里已经存在了数十亿年。火星上稀薄的大气意味着这些盐类随着时间的推移受到了强烈的辐射,这些辐射可以分解有机物。

好奇号火星车在火星上发现了有机分子。这就是为什么他们很兴奋研究人员分析了“好奇”号搭载的一个名为SAM的仪器的数据,也就是火星上的样本分析。这个位于火星车腹部的烤箱状化学实验室间接表明火星上存在有机盐。

山姆不能提供直接证据。当仪器加热探测器采集的火星土壤和岩石样本时,释放出的气体可用于确定样本的成分。当有机盐被加热时,它们只释放简单的气体。这些可能与火星土壤中的其他成分有关。

“好奇”号发回地球的数据可以被科学家用来拼凑火星上岩石和土壤碎片的成分,从而形成数十亿年前火星的更大图像。刘易斯说:“我们正试图解开数十亿年来的有机化学,在这一有机记录中,可能会有最终的收获:证明红色星球上曾经存在过生命。”。

例如,山姆帮助研究人员确认火星上存在含有碳的有机分子,据我们所知,碳对生命至关重要。

詹妮弗L.詹妮弗说:“在30亿年前的岩石中保存着有机物,我们在地表发现了它,这是一个非常有希望的迹象,表明我们可能能够从地表下保存较好的样本中获取更多信息。”。

美国宇航局戈达德(NASA Goddard)的天体生物学家艾根布罗德(Eigenbrode)在一份声明中说,他曾与刘易斯一起从事碳研究和最新研究。

寻找盐

好奇号船上藏有一系列仪器,现在研究人员正在寻找另一种仪器作为寻找盐的有用工具。

化学和矿物学仪器(简称CheMin)目前还没有检测到有机盐,但是NASA的科学家相信,如果有机盐足够多的话,它可以检测到。随着好奇号进入新的领域,萨姆和希敏都将发挥作用。

SAM烤箱的工作原理是将样品加热到1800华氏度(1000摄氏度)或更高。这些灼热的温度会分解分子并释放气体。

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刘易斯和他的团队想要模拟有机盐进入山姆炉后会释放出什么样的气体,所以他们在地球上进行了一个复制火星岩石的实验。科学家们还模拟了包括高氯酸盐在内的样本。这些盐在火星上很常见,包括氯和氧。但科学家们担心,如果样本中含有高氯酸盐,它们可能会干扰对有机物成分的搜索。

刘易斯说:“当加热火星样本时,矿物和有机物之间可能会发生许多相互作用,这可能会使我们的实验更难得出结论,因此我们正在做的工作就是试图将这些相互作用分离开来,以便在火星上进行分析的科学家能够利用这些信息。”。

该小组能够证明化学试剂可以用来检测有机盐。该仪器将X射线对准火星样本,以确定其成分。

从火星返回第一批样本的漫长道路

虽然“毅力”号火星车位于2300英里(3701公里)外,但它没有任何可以检测有机盐的仪器,但“帮助”计划将于明年开始。

欧洲航天局于2022年发射的“外火星探测器”将能够在火星表面以下搜寻样本,因为它可以钻到6.5英尺(2米)深的土壤中。它将携带一个在戈达德开发的仪器,可以分析土壤化学。

而坚持不懈只是这一过程的第一步,这个过程最终将在20世纪30年代将原始的火星样本送回地球,这不仅可能包括有机盐的证据,而且还可能包括古微生物生命的化石(如果曾经存在于火星上的话)。
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