同位素分析揭示火星沉积物中有机物质的起源

同位素分析揭示火星沉积物中有机物质的起源 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 尽管火星呈现出一片荒芜、尘土飞扬的景象，至今没有任何生命迹象，但它的地质特征，如三角洲、湖床和河谷，强烈暗示着火星表面曾经水流充沛。为了探索这种可能性，科学家们对这些地貌附近保存的沉积物进行了研究。这些沉积物的成分蕴含着早期环境条件的线索、随着时间推移形成地球的过程，甚至是过去生命的潜在迹象。在其中一项分析中，好奇号漫游车从盖尔陨石坑收集的沉积物揭示了有机物。盖尔陨石坑被认为是大约38亿年前因小行星撞击而形成的一个古老湖泊。然而，与地球上的有机物相比，这种有机物的碳-13同位素（13C）含量明显低于碳-12同位素（12C）含量，这表明火星上有机物的形成过程与地球上不同。大气中有机物的来源表明，火星表面可能含有比先前预期更多的有机化合物。资料来源：东京工业大学现在，一项研究阐明了这一差异，发现大气中的二氧化碳（CO2）光解为一氧化碳（CO）并随后还原，导致有机物中13C含量减少。这项研究由东京工业大学的上野雄一郎教授和哥本哈根大学的马修-约翰逊教授领导，于2024年5月9日发表在《自然-地球科学》杂志上。"在测量13C和12C之间的稳定同位素比率时，火星有机物的13C丰度占组成它的碳的0.92%到0.99%。这与地球沉积有机物（约1.04%）和大气二氧化碳（约1.07%）相比是极低的，这两种物质都是生物残留物，与陨石中有机物（约1.05%）并不相似，"Ueno解释说。早期的火星大气富含二氧化碳，其中同时含有13C和12C同位素。研究人员在实验室实验中模拟了火星大气成分和温度的不同条件。他们发现，当12CO2暴露在太阳紫外线（UV）照射下时，会优先吸收UV辐射，导致其解离成13C含量低的CO，而留下富含13C的CO2。在火星和地球的高层大气中也能观察到这种同位素分馏（同位素分离）现象，来自太阳的紫外线照射导致二氧化碳解离成13C含量耗尽的一氧化碳。在还原的火星大气中，CO 转化为简单的有机化合物，如甲醛和羧酸。在火星早期，地表温度接近水的冰点，不超过 300 K（27°C），这些化合物可能溶解在水中并沉淀在沉积物中。通过模型计算，研究人员发现，在二氧化碳与一氧化碳比例为 90:10 的大气中，如果二氧化碳转化为一氧化碳的比例为 20%，则沉积有机物的δ13CVPDB值为 -135‰。此外，剩余的CO2将富含13C，δ13CVPDB 值为 +20‰。这些值与"好奇号"探测器分析的沉积物中的值以及从火星陨石中估算的值非常吻合。这一发现表明，大气过程而非生物过程是早期火星有机物形成的主要来源。"如果这项研究的估计是正确的，那么火星沉积物中可能存在意想不到的大量有机物质。这表明，未来对火星的探索可能会发现大量的有机物质，"Ueno 说。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

火星发现与生命相关的有机物，毅力号已保存证据，等着送回地球

火星发现与生命相关的有机物，毅力号已保存证据，等着送回地球 图：NASA 公布的一张「毅力号」火星车钻孔取样后的岩石照片。 近日，NASA 宣布「毅力号」在火星表面发现一块存在有机物成分的岩石样本。这块名为「野猫岭」（Wildcat Ridge）的沉积岩宽约1米，位于火星耶泽洛陨石坑的古河床三角洲地区，形成于大约35亿年前。「毅力号」对采集的岩石样本进行光谱分析后发现其中含有芳烃类有机分子，这意味着远古火星上可能存在过微生物等生命形式。 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

毅力号火星车在火星上发现了有机物

毅力号火星车在火星上发现了有机物 根据美国宇航局科学家的说法，毅力号火星车正在调查一个古老的河流三角洲的遗址，收集了一些迄今为止最重要的样本， 以确定 火星 上是否存在生命。 最近收集的一些样本包括有机物，这表明可能曾经拥有一个湖泊和流入其中的三角洲的 Jezero Crater 在 35 亿年前具有潜在的宜居环境。 有机分子在火星上很受关注，因为它们代表了生命的组成部分，例如碳、氢和氧，以及氮、磷和硫。并非所有的有机分子都需要生命才能形成，因为有些可以通过化学过程产生。 未来的任务可以收集这些样本并将它们送回地球，使用地球上一些最敏感和最先进的仪器进行分析。

毅力号火星车在火星上发现了有机物

毅力号火星车在火星上发现了有机物 根据美国宇航局科学家的说法，毅力号火星车正在调查一个古老的河流三角洲的遗址，收集了一些迄今为止最重要的样本， 以确定 火星 上是否存在生命。 最近收集的一些样本包括有机物，这表明可能曾经拥有一个湖泊和流入其中的三角洲的 Jezero Crater 在 亿年前具有潜在的宜居环境。 有机分子在火星上很受关注，因为它们代表了生命的组成部分，例如碳、氢和氧，以及氮、磷和硫。并非所有的有机分子都需要生命才能形成，因为有些可以通过化学过程产生。 未来的任务可以收集这些样本并将它们送回地球，使用地球上一些最敏感和最先进的仪器进行分析。 CNN

土卫六的甲烷之谜：揭开土星最大卫星大气层的秘密

土卫六的甲烷之谜：揭开土星最大卫星大气层的秘密 在土卫六大气层的上层（这里用蓝光表示），甲烷分子被阳光分解，重新组合成乙烷和乙炔分子。再往下，橙色的迷雾完全掩盖了地表。资料来源：NASA/JPL/空间科学研究所由里斯本大学（Ciências ULisboa）天体物理学和空间科学研究所的拉斐尔-席尔瓦（Rafael Silva）和科学学院的硕士领导的一个国际研究小组分析了土卫六大气层反射的太阳光，首次确定了甲烷分子（CH4）在电磁波谱可见光波段中的近百个特征，这些特征对于在其他大气层中发现甲烷分子至关重要。土星最大卫星的大气层将其表面隐藏在一层厚厚的、不透明的雾层之下。它们由有机分子和碳氢化合物组成，"体积很大，形成颗粒，就像地球上一些城市的大气污染一样，沉积在地表，"拉斐尔-席尔瓦补充说：拉斐尔-席尔瓦补充说："那里可能会有更有趣的化学反应"。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院/空间科学研究所此外，研究小组还发现了可能存在三碳分子（C3）的证据，这种分子可能参与了产生土卫六复杂分子的一连串化学反应如果得到证实，这将是首次在行星体上发现三碳分子。拉斐尔-席尔瓦说："土卫六的大气层就像一个行星大小的化学反应器，产生许多复杂的碳基分子，在我们所知的太阳系所有大气层中，土卫六的大气层与我们认为存在于早期地球上的大气层最为相似。"甲烷的作用和光谱分析甲烷在地球上是一种气体，它提供有关地质过程的信息，也可能提供有关生物过程的信息。这种分子在地球或土卫六的大气中存活时间不长，因为它很快就会被太阳辐射不可逆转地破坏。因此，在土卫六上，甲烷必须通过地质过程得到补充，如地下气体的释放。这项工作带来了有关甲烷化学本身的新信息。在以前与甲烷吸收有关但从未单独划分的线段中，发现了甲烷在可见光波长（橙色、黄色和绿色）下的 97 条新吸收谱线。我们第一次知道了每条吸收线的波长和强度。艺术家构想的土卫六表面。这颗土星的卫星是太阳系中最像地球的世界之一，尽管那里的温度高达零下 179 摄氏度。它是太阳系中唯一有湖泊的地方，但这些湖泊是碳氢化合物湖。这些分子只由碳和氢组成，就像地球上的水一样，参与甲烷循环、降雨、形成河流和蒸发。资料来源：NASA/JPL-Caltech"即使在高分辨率光谱中，甲烷的吸收线也不够强，因为我们在地球上的实验室里没有足够多的气体。但在土卫六上，我们有整个大气层，光线穿过大气层的路径可能长达数百公里。"拉斐尔-席尔瓦说："这使得在地球实验室中信号微弱的不同波段和吸收线在土卫六上非常明显。"了解甲烷分子的所有特征并将其编目也将有助于识别新的分子，特别是在化学性质如此复杂的大气中，由于分子特征的密度，即使使用高分辨率仪器，分析光谱也是一项挑战。就这样，研究小组在海拔 600 千米的高空发现了可能存在三碳分子（C3）的迹象。在太阳系中，这种表现为蓝色发射的分子迄今为止只存在于彗核周围的物质中。研究小组在土卫六上发现的与三碳有关的吸收线很少，强度也很低，尽管这些吸收线是这类分子所特有的。拉斐尔-席尔瓦说："我们对参与土卫六大气层化学复杂性的不同分子了解得越多，就越能更好地理解可能允许地球生命起源或与之相关的化学进化类型，地球上生命起源的一些有机物被认为是在其大气层中产生的，其过程与我们在土卫六上观测到的过程较为相似。"目前，土星的这颗卫星是太阳系中一个独特的世界，是准备未来观测行星系外行星（即所谓的系外行星）大气层的试验场。在这些行星中，可能有像土卫六这样小而冷的天体。这篇现已发表的文章的第二作者佩德罗-马查多（Pedro Machado）评论说："在类似这种具有挑战性的分析中获得的经验，将有益于詹姆斯-韦伯太空望远镜或欧洲航天局（ESA）未来的阿里尔太空任务的红外观测。"这项工作所使用的数据来自 2018 年 6 月使用 UVES 高分辨率可见光和紫外线摄谱仪进行的观测，该摄谱仪安装在位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）上。还使用了 2005 年用同一仪器收集的存档数据。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家解码小行星"龙宫"的彗星有机物质

科学家解码小行星"龙宫"的彗星有机物质 研究小组成员包括东北大学研究生院理学研究科地球科学系助理教授 Megumi Matsumoto。他们的详细研究结果最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上 。(左）在"龙宫"样本表面发现的熔体飞溅。熔体飞溅呈圆形。(右图）熔融喷溅物的 CT 切片图像，显示其内部存在大量空隙。资料来源：Megumi Matsumoto et al.小行星"龙宫"没有保护大气层，其表层直接暴露在太空中。太空中细小的行星际尘埃会撞击小行星表面，导致小行星表面物质成分发生变化。松本和她的同事们发现，样本表面含有小的"熔体飞溅"，大小从5微米到20微米不等。这些熔体飞溅是彗星尘埃的微流星体轰击"龙宫"时产生的。松本说："我们的三维 CT 成像和化学分析显示，熔体飞溅物主要由硅酸盐玻璃组成，其中有空隙和小的球形硫化铁夹杂物。熔体飞溅的化学成分表明，"龙宫"的含水硅酸盐与彗星尘埃混合在一起。"在熔融喷溅物中发现的碳质材料。碳质材料呈现海绵状质地，含有小的硫化铁夹杂物。这与彗星尘埃中发现的原始有机物类似。资料来源：Megumi Matsumoto et al.在撞击引起的加热和快速冷却过程中，"龙宫"表面物质和彗星尘埃的混合和熔化形成了熔体飞溅。这些空隙相当于从含水硅酸盐中释放出来的水蒸气，随后被熔体飞溅物捕获。分析还揭示了熔体飞溅物中具有丰富纳米孔隙和硫化铁夹杂物的小型碳质材料。碳质材料在质地上类似于彗星尘埃中的原始有机物，但它们缺乏氮和氧，因此在化学性质上与有机物不同。松本补充说："我们认为，碳质材料是在撞击引起的加热过程中，通过氮和氧等挥发性物质的蒸发，由彗星有机物形成的。这表明彗星物质是从外太阳系被传送到近地区域的，这些有机物质可能是生命的小种子，曾经从太空被传送到地球。"展望未来，研究小组希望通过对"龙宫"样本的研究，找到更多的熔体飞溅物，从而进一步了解原始太空物质流入地球的情况。编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1126/sciadv.adi7203 ... PC版： 手机版：