对火星车收集的沉积物样本进行的一项新分析揭示了碳的存在——而这颗红色星球上可能存在古代生命只是它为何存在的一种可能解释。
这就是为什么碳原子——具有自己的循环循环——是地球上生物活动的微量元素。 因此它们可以用来帮助研究人员确定古代火星上是否存在生命。
当这些原子在另一种材料（例如火星沉积物）中测量时，它们可以揭示行星的碳循环，无论它何时发生。
更多地了解这种新发现的火星碳的起源，也可以揭示火星上碳循环的过程。
沉积物中的秘密
好奇号于 2012 年 8 月降落在火星上的盖尔陨石坑。这个以澳大利亚天文学家沃尔特 F. 盖尔命名的 96 英里（154.5 公里）陨石坑可能是 35 亿至 38 亿年前陨石撞击的结果。 大海湾可能有一个湖，现在它有一座叫做夏普山的山。 火山口还包括暴露的旧岩石层。
为了仔细观察，该探测器在 2012 年 8 月至 2021 年 7 月期间通过火山口收集沉积物样本。然后好奇号将这 24 个粉末样本加热到约 1,562 华氏度（850 摄氏度）以分离元素。 这导致样品释放出甲烷，然后由火星车武器库中的另一台仪器对其进行分析，以显示稳定的碳同位素或碳原子的存在。
一些样品中的碳被耗尽，而另一些样品则被富集。 碳有两种稳定的同位素，分别为碳 12 或碳 13。
豪斯是宾夕法尼亚州立大学的主要研究作者和地球科学教授，他在一份声明中说：“碳 13 高度耗尽的样本与澳大利亚从 27 亿年前的沉积物中采集的样本有些相似。”
“这些样本是古代微生物垫消耗甲烷时生物活动的结果，但我们不一定在火星上这么说，因为它可能是由与地球不同的材料和过程形成的行星。”
在地球上的湖泊中，微生物喜欢在大型菌落中生长，这些菌落基本上在水面下方形成垫子。
3 种潜在的碳源
对这些碳原子的各种测量可以表明古代火星的三件事非常不同。 碳的来源可能是宇宙尘埃、二氧化碳的紫外线分解或生物产生的甲烷的紫外线分解。
据研究人员称，“与地球上的常见过程相比，所有这三种情况都是非常规的。”
根据豪斯的说法，第一种情况涉及我们整个太阳系穿过一团银河尘埃，这种情况每 1 亿年发生一次。 充满粒子的云会导致岩石行星发生冷却事件。
“它不会沉积很多灰尘，”豪斯说。 “在地球的记录中很难看到任何这些沉积事件。”
但有可能在这样的事件中，宇宙尘埃云降低了古代火星的温度，其中可能含有液态水。 这可能导致火星上形成冰川，在冰层上留下一层灰尘。 当冰融化时，包含碳的沉积层将保留下来。 虽然这完全有可能，但几乎没有证据表明盖尔陨石坑存在冰川，研究作者表示需要进行更多研究。
第二种情况涉及由于紫外线辐射将火星上的二氧化碳转化为有机化合物，例如甲醛。 这个假设还需要额外的研究。
第三种生产这种碳的方法具有潜在的生物学根源。
甲烷也有可能与紫外线辐射发生反应，在火星表面留下了微量的碳。
更多的坑在地平线上
好奇号将在大约一个月内返回它收集大部分样本的地点，这将提供另一个机会来分析这个有趣地点的沉积物。
“这项研究实现了探索火星的长期目标，”豪斯说。 “从另一个宜居世界的沉积物中测量各种碳同位素——地质学最重要的工具之一——这是通过观察九年的探索来完成的。”
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