追蹤火星沉積物中有機物的起源

發表于 2025-11-26 02:34:00 來源：骨軟筋酥網

有機物的大氣來源表明，火星表面可能含有比先前預期更多的火星有機化合物。來源：uux.cn東京理工大學
（神秘的沉積天津外圍電話（微信156-8194-*7106）天津外圍外圍上門外圍女真實可靠快速安排地球uux.cn）據東京工業大學：盡管到目前為止，火星呈現出一片貧瘠、物中物塵土飛揚的有機景象，沒有生命跡象，起源但其三角洲、追蹤湖床和河谷等地質特征強烈表明，火星火星表面曾經有大量的沉積水流。為了探索這種可能性，物中物科學家們對這些地層附近保存的有機沉積物進行了檢查。這些沉積物的起源成分為早期環境條件、隨著時間的追蹤推移塑造地球的過程，甚至過去生命的火星潛在跡象提供了線索。
在一次這樣的沉積天津外圍電話（微信156-8194-*7106）天津外圍外圍上門外圍女真實可靠快速安排分析中，好奇號火星車從蓋爾隕石坑收集的沉積物揭示了有機物。蓋爾隕石坑被認為是大約38億年前因小行星撞擊而形成的一個古老湖泊。然而，與地球上發現的有機物相比，這種有機物的碳-13同位素（13C）含量明顯低于碳-12同位素（12C），這表明火星上有機物的形成過程不同。
現在，2024年5月9日發表在《自然地球科學》雜志上的一項研究闡明了這種差異。由東京理工學院的Yuichiro Ueno教授和哥本哈根大學的Matthew Johnson教授領導的一個研究小組發現，大氣中的二氧化碳（CO2）光解為一氧化碳（CO）并隨后還原，導致有機物中13C含量減少。
上野解釋道：“在測量13C和12C之間的穩定同位素比率時，火星有機物的13C豐度為構成它的碳的0.92%至0.99%。與地球的沉積有機物（約1.04%）和大氣中的二氧化碳（約1.07%）相比，這是極低的，這兩種物質都是生物殘留物，與隕石中的有機物質（約1.05%）不相似。”。
早期火星的大氣層富含二氧化碳，同時含有13C和12C同位素。研究人員在實驗室實驗中模擬了火星大氣成分和溫度的不同條件。他們發現，當12CO2暴露在太陽紫外線（UV）下時，它優先吸收紫外線輻射，導致其離解為13C中貧化的CO，留下富含13C的CO2。
這種同位素分餾（同位素分離）也在火星和地球的高層大氣中觀察到，在那里，來自太陽的紫外線照射導致CO2離解成13C含量耗盡的CO。在還原性的火星大氣中，CO轉化為簡單的有機化合物，如甲醛和羧酸。
在火星早期，表面溫度接近水的冰點，不超過300 K（27°C），這些化合物可能已經溶解在水中并沉積在沉積物中。
通過模型計算，研究人員發現，在二氧化碳與一氧化碳之比為90:10的大氣中，20%的二氧化碳與一氧化碳的轉化率將導致δ13CVPDB值為-135‰的沉積有機物。此外，剩余的CO2將富含13C，δ13CVPDB值為+20‰。這些數值與“好奇號”火星車分析的沉積物和從火星隕石中估計的數值非常吻合。這一發現表明，早期火星有機物形成的主要來源是大氣過程，而不是生物過程。
上野說：“如果這項研究的估計是正確的，那么火星沉積物中可能存在大量的有機物質。這表明未來對火星的探索可能會發現大量的有機物。”。