「火星」证据确凿!火星陨石中发现含氮分子,距寻找地外生命更近一步!

利用先进的技术 , 科学家们在大约1500万年前从火星表面喷射出的陨石中发现了含氮的有机化合物 , 证明了早期生命的证据可以在今天被保存和检测到 。
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如图1所示 。一块叫ALH84001的火星岩石碎片(左) 。放大的区域(右)显示了宿主直纹岩上的橙色碳酸盐颗粒 。资料来源:小池百合子等人(2020年)《自然通讯》 。
日本东京理工学院地球生命科学研究所(ELSI)的研究科学家小林惠子和日本宇宙航空研究机构太空与航天科学研究所的研究科学家小池瑞穗组成的研究小组 , 在火星陨石的碳酸盐矿物中发现了含氮的有机化合物质 。自火星的诺亚纪时代以来 , 这种有机物质很可能已经保存了40亿年 。由于碳酸盐矿物通常会从地下水中沉淀出来 , 这一发现表明 , 早期的火星是湿润的、富含有机物的 , 可能适合居住 , 有利于生命的开始 。
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几十年来 , 科学家们一直试图了解火星上是否有有机化合物 , 如果有 , 它们的来源是什么 。尽管火星探测器的最近研究发现了火星有机物存在的有力证据 , 但对于它们的来源、年龄、分布和保存的范围 , 以及它们与生化活动可能存在的关系 , 我们知之甚少 。火星陨石是火星表面的碎片 , 它们被流星撞击而进入太空 , 并最终落在地球上 。这些火星陨石为了解火星历史提供了重要的线索 。其中一颗特别重要的陨石名叫Allan Hills (ALH) 84001 , 1984年发现于南极的Allan Hills , 因此命名为ALH84001 。
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它含有橙色的碳酸盐矿物 , 是从40亿年前火星近地表的含盐液态水中沉淀出来的 。这些矿物记录了火星早期的水环境 , 许多研究试图了解它们独特的化学成分 , 以及它们是否为火星上可能的古代生命提供证据 。但是 , 由于受到南极冰雪造成的地球物质污染 , 很难说陨石中有多少有机物是真正来自火星 。除了碳之外 , 氮(N)是地球生命的基本元素 , 也是行星系统演化的有用示踪剂 。然而 , 由于之前的技术限制 , 在ALH84001中的氮还没有被测量 。
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这个由ELSI-JAXA(东京地球生命科学研究所-日本宇宙航空研究开发机构)联合小组带领的新发现使用了最先进技术的分析技术去研究ALH84001(火星陨石阿兰山84001)碳酸盐的氮含量 , 并且该小组现在确信他们已经发现了证明40亿年前火星有机物中含氮的第一个可靠的证据 。
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陆地污染是外星物质研究面临的一个严肃问题 。为了避免这种污染 , 该小组研发了新的技术来准备样品 。比如 , 他们在ELSI(东京地球生命科学研究所)干净的实验室里 , 用银胶带从宿主陨石上提取出大约有一根头发的宽度的极微小的碳酸盐颗粒 。然后 , 研究小组在JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)使用扫描电子显微镜聚焦离子束仪器进一步处理这些颗粒 , 尽可能去除的表面污染物 。他们还使用了一种叫做氮K-边缘x射线吸收边近结构(-xanes)光谱学的技术 , 这种技术使他们能够检测出极少量的氮 , 并确定氮的化学形式 。附近火成矿物的对照样本没有检测到氮 , 表明有机分子只存在于碳酸盐中 。


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