“好奇”號土壤全分析發現碳化合物

　　通過合成“好奇”號伸展臂上的照相機拍攝的55張照片，研究人員生成了火星車分析采自一個小沙丘的土壤樣品時的自畫像。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

　　美國宇航局（NASA）的科學家在12月3日于加利福尼亞州舊金山市召開的美國地球物理學聯合會秋季年會上舉行了一場新聞發布會，宣布由“好奇”號火星車進行的首個火星土壤全分析發現了簡單的碳化合物，這些物質可能是迄今發現的古老火星生命的首個痕跡。美中不足的是，“好奇”號研究團隊無法判定這些有機物是否曾是“活的”，或者從來都不是“活的”，抑或是從外太空飄落到火星上的，甚至是“好奇”號火星車上的分析儀器從沒有生命的火星土壤中炮制的。

　　搞清這些有機物中的碳的最終來源——是否源于生物——需要花費時間。帕薩迪納市加利福尼亞理工學院的“好奇”號計劃科學家John Grotzinger強調：“‘好奇’號的中間名是耐心。”

　　盡管“好奇”號火星車找到了有機物，但媒體在新聞發布會前的瘋狂預測——為了裝下所有的電視攝影機甚至改到一個宴會廳進行發布——已經讓人們產生了誤解。一位記者曾聽到Grotzinger贊揚火星車傳回了極好的、高質量的數據，進而推測“好奇”號火星車的首個徹底的土壤分析取得了一個令人激動的發現。火星車采集了精細的土壤顆粒，之后進行加熱，并讓加熱后的氣體通過其裝載的質譜儀，后者能夠通過分子量分離并確定各種氣體。而記者們能夠想象的唯一令人興奮的結果就是有機物來自于生命，因此這場狂熱的期待便由此而生。

　　而“好奇”號火星車實際上探測到的痕量物質可能是3種最簡單的含碳化合物——一個碳原子，同時攜帶了用來替代氫原子的1個、2個或3個氯原子。

　　“好奇”號火星樣品分析（SAM）儀表組首席科學家、馬里蘭州綠地市NASA戈達德空間飛行中心的Paul Mahaffy認為，這3種氯甲烷最有可能是在SAM中產生的。加熱或許會分解火星土壤中的一種天然成分——強氧化劑高氯酸鹽，這反過來會分解土壤樣本中的某種類型的碳，同時氯化其碳原子。

　　這樣問題就變成了到底是什么形式的碳。這可能是一種大型的、復雜的有機分子，例如氨基酸——滅絕已久的火星有機體的分子遺跡。或者可能是另一種大型的、復雜的有機分子，例如由恒星加上彗星和小行星的原始成分而產生的多環芳烴，它們現在依然不停地落在太陽系中各種天體的表面。或者它可能是無機化合物，例如碳酸鹽，就像人們在廚房餐柜中放置的小蘇打。

　　自從1977年以來，火星科學家一直被類似的問題所困擾。兩架“海盜”號著陸器也曾攪起火星土壤，加熱，并分析了由此產生的氣體。而且它們也發現了氯甲烷。“海盜”號研究團隊最終將這歸結于在發射前用來清潔著陸器的溶劑所造成的污染。但是最近，加利福尼亞山景城NASA埃姆斯研究中心的天體生物學家Christopher McKay和同事，對“海盜”號的研究結果提供了另一種解釋。他們推斷，最有可能的碳源是復雜的，生物有機物質因為太耐熱而無法被趕入“海盜”號的儀器。

　　Mahaffy并沒有選擇一個得到大多數人認可的碳源，但他清楚一件事：沒有人在“好奇”號上使用過任何“海盜”號的溶劑。他說，梳理“好奇”號的碳源是可行的；這需要以更多的方式分析更多的樣品，再加上對來自地球的無碳空白樣品進行額外的分析。而這需要更多的時間和更多的耐心。

　　“好奇”號挖掘的樣本來自名為“巖巢”的地點，它位于蓋爾隕坑內，距離“好奇”號的主要目標——夏普山尚有數英里之遙。夏普山被認為是“好奇”號最可能發現有機物的地點，預計“好奇”號明年年初將抵達這一高約5000米的大山腳下。

　　火星樣本分析儀是“好奇”號的心臟，重約38公斤，約占“好奇”號科學儀器總重量的一半。它由3個獨立的儀器構成：質譜儀、氣相色譜儀和激光光譜儀。這些儀器負責搜尋構成生命的要素——碳化合物。此外，它們還將搜尋與地球上的生命有關的氫、氧和氮等元素，評估某些元素不同同位素的比例，尋找行星變化的線索。

　　“好奇”號項目是迄今最昂貴的火星探測項目，旨在探索火星過去及現在是否有適宜生命存在的環境。美國東部時間8月6日，“好奇”號在蓋爾隕坑中心山脈的山腳下成功著陸。