火星上富含甲醛的古代大气层可能支持了生命所必需的有机物质的产生

火星上富含甲醛的古代大气层可能支持了生命所必需的有机物质的产生 他们的研究结果发表在《科学报告》（Scientific Reports）上，为火星在遥远的过去孕育生命的可能性提供了引人入胜的见解。今天的火星环境恶劣，以干燥和极度寒冷为特征，但地质学证据却暗示了火星过去曾是一个更加好客的星球。大约 38 亿至 36 亿年前，火星可能是温带气候，由氢气等气体的变暖特性维持。在这样的环境中，火星可能曾有过液态水，这是我们所知的生命的关键成分。古火星温暖大气中甲醛（H2CO）的形成及其转化为海洋中生命所需的重要分子的示意图。资料来源：Shungo Koyama研究人员调查了甲醛是否可能在火星早期环境中形成。甲醛是一种简单的有机化合物，在通过纯化学或物理过程形成重要生物分子的过程中作为前体发挥着至关重要的作用。这些生物大分子，如氨基酸和糖，是蛋白质和核糖核酸的基本组成成分，是生命的重要组成部分。研究小组利用先进的计算机模型模拟了早期火星的潜在大气成分，以探索产生甲醛的可能性。建立该模型时，假设大气中富含二氧化碳、氢气和一氧化碳。他们的模拟结果表明，古火星大气可以源源不断地提供甲醛，从而有可能产生各种有机化合物。这就提出了一个耐人寻味的可能性，即在火星表面探测到的有机物质可能来自大气层，特别是在火星最早的两个地质时期。这项研究的第一作者小山顺吾（Shungo Koyama）说："我们的研究提供了对远古火星上可能发生的化学过程的重要见解，为火星上过去存在生命的可能性提供了宝贵的线索。通过揭示生物分子形成的有利条件，这项研究拓宽了我们对火星远古生命维持能力的认识。"下一步，研究小组计划分析美国宇航局火星探测器收集的地质数据，目的是加深对火星历史早期存在的有机物质的了解。通过比较古代甲醛的预期碳同位素和火星样本的数据，他们希望能更好地了解形成地球有机化学的过程。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

海洋学家借助冰河时期沉积物预测气候未来

海洋学家借助冰河时期沉积物预测气候未来 当冰期过渡到气候变暖时，海洋会通过释放深海中储存的碳来调节大气中的二氧化碳。这项研究表明，从上一个冰期到今天，全球海洋氧气含量与大气二氧化碳之间存在着惊人的相关性随着气候变暖，深海的碳释放量可能会增加。"这项研究揭示了南大洋在控制全球海洋氧气库和碳储存方面的重要作用，"首席研究员、杜兰大学科学与工程学院地球与环境科学助理教授 Yi Wang 说。她专攻海洋生物地球化学和古海洋学。"这将对了解海洋，尤其是南大洋，未来将如何动态地影响大气中的二氧化碳产生影响。"Wang与伍兹霍尔海洋学研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的同事一起进行了这项研究，该研究所是世界领先的致力于海洋研究、探索和教育的独立非营利组织。在2023年加入杜兰大学之前，她曾在该研究所工作。研究小组分析了从阿拉伯海采集的海底沉积物，以重建数千年前全球海洋的平均含氧量。他们精确测量了沉积物中金属铊的同位素，这表明沉积物形成时全球海洋中溶解了多少氧气。Wang说："对冰川-间冰期转换过程中这些金属同位素的研究以前从未有过，这些测量结果让我们基本上能够重现过去。"铊同位素比率显示，与目前较温暖的间冰期相比，上一个冰期全球海洋总体上失去了氧气。他们的研究显示，在北半球突然变暖期间，全球海洋出现了长达千年的脱氧现象，而在从上一个冰期过渡到今天的突然降温期间，海洋获得了更多的氧气。研究人员将观测到的海洋氧气变化归因于南大洋的演变过程。"这项研究首次展示了地球从上一个冰川期过渡到过去一万年气候变暖时期全球海洋含氧量的平均演变情况，"世界卫生组织科学研究所副科学家、该研究的共同作者苏妮-尼尔森（Sune Nielsen）说。"这些新数据确实意义重大，因为它们表明南大洋在调节大气二氧化碳方面发挥着至关重要的作用。鉴于高纬度地区是受人为气候变化影响最严重的地区，这些地区首先对大气中的二氧化碳也产生了巨大影响，这令人不安。" ... 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

NASA 毅力号确认火星存在古代湖泊沉积物，红色星球曾温暖湿润宜居

NASA 毅力号确认火星存在古代湖泊沉积物，红色星球曾温暖湿润宜居 美国宇航局（NASA）的毅力号火星探测器采集的数据证实了火星杰泽罗陨石坑存在古代湖泊沉积物，该研究成果于周五发表在《》杂志上。这一发现为火星曾经被水覆盖并可能孕育过微生物生命的理论提供了强有力的证据。 该研究由加州大学洛杉矶分校（UCLA）和奥斯陆大学的团队牵头，基于毅力号探测器在 2022 年数月间穿越火星表面时进行的地下扫描数据。探测器从陨石坑底部爬上了一个相邻的区域，该区域由辫状沉积岩特征组成，从轨道上看类似于地球上的河流三角洲。这些发现进一步证实了之前研究提出的观点 寒冷、干旱、毫无生机的火星曾经温暖、湿润，适宜生命存在。 毅力号的 RIMFAX 雷达仪器发出的探测信号使科学家能够“窥视”地下，以获得 20 米深的岩石层横截面视图。科学家们期待着对杰泽罗沉积物进行近距离研究，这些沉积物据信在约 30 亿年前形成，毅力号已经收集了相关样本，准备将来运回地球。来源 ， 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat

火星上的液态水存在时间可能不足以令其形成生命

火星上的液态水存在时间可能不足以令其形成生命 以前，科学家们相信只有液态水才能塑造火星上的沟壑，因为地球上就是这样。没有考虑到的是升华，即物质从固态直接转变为气态。升华就是二氧化碳冰消失的过程（有时水冰也会经历这种过程）。冰冻的二氧化碳在火星上随处可见，包括在沟壑中。当二氧化碳冰在这些沟壑中升华时，产生的气体会将碎石进一步推向斜坡，并继续塑造斜坡。在荷兰乌得勒支大学行星研究员隆内克-罗伊洛夫斯（Lonneke Roelofs）的带领下，一个科学家小组发现，二氧化碳冰的升华可能塑造了火星沟壑，这可能意味着火星上最近出现液态水的时间可能比以前想象的要早。这也意味着火星上可能出现生命并繁衍生息的时间窗口可能更短。"在火星大气条件下，二氧化碳冰的升华可以使沉积物流动，并形成类似于在火星上观察到的形态，"Roelofs 和她的同事在最近发表于《地球与环境通讯》（Communications Earth & Environment）上的一项研究中说。进入稀薄空气地球和火星沟壑的形态基本相同。不同的是，我们可以肯定，液态水是它们在地球上形成并不断塑造和再塑造的幕后推手。这种活动包括开凿新的沟道，将更多的碎石带到沟底。古代火星可能有足够稳定的液态水来完成这些活动，而现在的火星表面却没有足够的液态水来维持这种活动。这就是升华的作用所在。在物质开始流动的同时，火星表面也出现了二氧化碳冰。在研究了类似的观测结果后，研究人员假设这些流动是在冰冻的二氧化碳升华时被气体向下推动的。由于火星上的气压较低，升华产生的气体流量比在地球上要相对大一些足以使物质的流体运动成为可能。有两种方法可以触发升华，使这些流体运动起来。当沟谷中较暴露区域的一部分坍塌时，尤其是在陡坡上，被太阳加热的沉积物和其他碎屑会掉落在较阴凉区域的二氧化碳冰上。坠落物产生的热量可以为冰霜升华提供足够的能量。另一种可能性是，二氧化碳冰和沉积物会从沟壑中脱离，落到较热的物质上，这也会引发升华。实验室中的火星这些想法存在一个问题：由于目前人类还没有登陆火星，因此无法对这些现象进行现场观测，只能通过航天器传回图像和数据。因此，一切都是假设。研究小组必须建立火星沟壑模型，以便实时观察火星沟壑的活动。为了在实验室中重现红色星球的部分地貌，罗伊洛夫斯在一个特殊的环境舱中建造了一条水槽，模拟火星的大气压力。它足够陡峭，物质可以向下移动，足够寒冷，二氧化碳冰可以保持稳定。但研究小组还在相邻的斜坡上增加了较暖的坡度，以便为升华提供热量，从而推动碎片的移动。他们对火星上可能出现的两种情况进行了实验：热量来自二氧化碳冰层下方，而温暖的物质则被浇筑在冰层之上。这两种情况都产生了假设的那种流动。为了进一步证明在特定条件下会发生由升华驱动的流动，他们又进行了两次实验，一次是在类似地球的压力下，另一次是在没有二氧化碳冰的情况下。这两个实验都没有产生气流。研究人员在研究报告中说："这些实验首次提供了直接证据，证明在火星大气条件下，二氧化碳升华可以使颗粒流动并维持下去。"研究人员在研究报告中说："因为这项实验表明，沟壑和类似的系统可以由升华而不仅仅是液态水形成，这就提出了一个问题：火星表面有足够的液态水供应，可供生物（如果有的话）生存多长时间。火星的适居期可能比人们曾经认为的要短。这是否意味着火星上从未有过生物？不一定，但罗洛夫斯的发现可能会影响我们对未来行星宜居性的看法。"《地球与环境通讯》，2024 年。DOI: 10.1038/s43247-024-01298-7 ... PC版： 手机版：

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解 "火星大气中 95% 都是二氧化碳，"Lonneke Roelofs 解释说。"在冬天，气温会降到零下120摄氏度以下，这足以让大气中的二氧化碳结冰"。在冷冻过程中，二氧化碳气体 可以直接变成二氧化碳冰 ，而跳过液相。这个过程类似于地球上的霜冻，水蒸气形成冰晶，给大地铺上一层白色的薄膜。春季气温较高，加上火星大气稀薄，二氧化碳冰会直接蒸发回气体，再次跳过液相。火星上沟壑地貌的卫星图像，由火星勘测轨道飞行器上的 HiRISE（高分辨率成像实验）相机拍摄。沟壑两侧可见白色的二氧化碳冰。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学"我们称之为'升华'。由于火星气压低，这个过程极具爆炸性。产生的气压将沉积物颗粒推开，导致物质流动，类似于地球上山区的碎屑流。即使在没有水的情况下，这些流动也能重塑火星地貌，我的研究结果表明，火星上存在生命的几率比以前想象的要小。"长期以来，科学家们一直假设二氧化碳冰 可能是这些火星地貌结构背后的驱动力。"但这些假设主要基于模型或卫星研究，"Roelofs 解释说。"通过在所谓的'火星舱'中进行实验，我们能够模拟火星条件下的这一过程。利用这种专门的实验设备，我们可以直接亲眼研究这一过程。我们甚至观察到，在火星条件下，由二氧化碳冰驱动的碎屑流的流动效率与地球上由水驱动的碎屑流一样高"。Lonneke Roelofs 在英国米尔顿凯恩斯开放大学的火星舱旁。图片来源：乌得勒支大学"我们确信火星表面曾经有水。这项研究并不能证明这一点，"Roelofs说。"但是，生命的出现很可能需要一个存在液态水的漫长时期。以前，我们认为这些地貌结构是由水驱动的碎屑流形成的，因为它们与地球上的碎屑流系统相似。我的研究现在表明，除了以水为动力的碎屑流之外，冰冻二氧化碳的升华也可以成为这些火星沟壑地貌形成背后的驱动力。这将火星上水的存在推向了更久远的过去，使得火星上出现生命的几率变小。这使得我们比想象中更加独特。"但是，是什么让人们对 3.3 亿公里外的风景感兴趣呢？"火星是我们最近的邻居。它是唯一一颗接近太阳系'绿色区域'的岩石行星。该区域距离太阳足够远，可以存在液态水，这是生命存在的先决条件。因此，我们有可能在火星上找到关于生命如何发展的答案，包括潜在的地外生命。"此外，研究其他星球上景观结构的形成是我们跳出地球环境的一种方式。你可以提出不同的问题，从而对地球上的过程有新的认识。例如，我们在地球上也能观察到火山周围火成碎屑流中气体驱动的碎屑流过程。因此，这项研究有助于更好地了解陆地火山灾害。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：