首页 > 探索 > 神秘事件 >

追踪火星沉积物中有机物的起源

时间:2024-05-14 22:35 来源:网络 作者: 小叶

【帆叶网探索分享关于火星,地球,生命,科学,陨石,小行星,生物,太阳 ,科学,自相关的知识】

追踪火星沉积物中有机物的起源


有机物的大气来源表明,火星表面可能含有比先前预期更多的有机化合物。来源:uux.cn东京理工大学


(神秘的地球uux.cn)据东京工业大学:尽管到目前为止,火星呈现出一片贫瘠、尘土飞扬的景象,没有生命迹象,但其三角洲、湖床和河谷等地质特征强烈表明,火星表面曾经有大量的水流。为了探索这种可能性,科学家们对这些地层附近保存的沉积物进行了检查。这些沉积物的成分为早期环境条件、随着时间的推移塑造地球的过程,甚至过去生命的潜在迹象提供了线索。


在一次这样的分析中,好奇号火星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,与地球上发现的有机物相比,这种有机物的碳-13同位素(13C)含量明显低于碳-12同位素(12C),这表明火星上有机物的形成过程不同。


现在,2024年5月9日发表在《自然地球科学》杂志上的一项研究阐明了这种差异。由东京理工学院的Yuichiro Ueno教授和哥本哈根大学的Matthew Johnson教授领导的一个研究小组发现,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。


上野解释道:“在测量13C和12C之间的稳定同位素比率时,火星有机物的13C丰度为构成它的碳的0.92%至0.99%。与地球的沉积有机物(约1.04%)和大气中的二氧化碳(约1.07%)相比,这是极低的,这两种物质都是生物残留物,与陨石中的有机物质(约1.05%)不相似。”。


早期火星的大气层富含二氧化碳,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)下时,它优先吸收紫外线辐射,导致其离解为13C中贫化的CO,留下富含13C的CO2。


这种同位素分馏(同位素分离)也在火星和地球的高层大气中观察到,在那里,来自太阳的紫外线照射导致CO2离解成13C含量耗尽的CO。在还原性的火星大气中,CO转化为简单的有机化合物,如甲醛和羧酸。


在火星早期,表面温度接近水的冰点,不超过300 K(27°C),这些化合物可能已经溶解在水中并沉积在沉积物中。


通过模型计算,研究人员发现,在二氧化碳与一氧化碳之比为90:10的大气中,20%的二氧化碳与一氧化碳的转化率将导致δ13CVPDB值为-135‰的沉积有机物。此外,剩余的CO2将富含13C,δ13CVPDB值为+20‰。这些数值与“好奇号”火星车分析的沉积物和从火星陨石中估计的数值非常吻合。这一发现表明,早期火星有机物形成的主要来源是大气过程,而不是生物过程。


上野说:“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大量的有机物质。这表明未来对火星的探索可能会发现大量的有机物。”。

声明:本文内容仅代表作者个人观点,与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系,我们将第一时间安排处理。