追踪火星沉积物中有机物的起源 | {$randkws}热点解读 有机物的大气来源表明

有机物的大气来源表明，火星表面或许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：尽管到当下为止，火星呈现出一片贫瘠、尘土飞扬的景象，没有生命迹象，首映礼推荐但其三角洲、湖床和河谷等地质特征强烈表明，火星表面曾经有众多的水流。以便探索这种或许性，科学家们对这些地层附近保存的沉积物开展了检查。这些沉积物的成分为早期生态条件、随着时间的推移塑造地球的过程，乃至过去生命的潜在迹象提供了线索。
在一次这样的一文读懂固态硬盘趋势确认中，好奇号火星车从盖尔陨石坑收集的沉积物揭示了有机物。盖尔陨石坑被觉得是大约38亿年前因小行星撞击而形成的一个古老湖泊。但是，与地球上察觉的有机物相比，这种有机物的碳-13同位素（13C）含量显著低于碳-12同位素（12C），这表明火星上有机物的形成过程各异。
如今，官方欧洲艺术片汇总2024年5月9日发表在《自然地球科学》杂志上的一项探究阐明了这种差异。由东京理工学院的Yuichiro Ueno教授和哥本哈根大学的Matthew Johnson教授领导的一个探究小组察觉，大气中的二氧化碳（CO2）光解为一氧化碳（CO）并接着还原，导致有机物中13C含量缩减。
上野阐释道：“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%。与地球的大连志愿者对比沉积有机物（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，另外含有13C和12C同位素。探究人员在评测室评测中模拟了火星大气成分和温度的各异条件。他们察觉，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转化为简易的有机化合物，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），这些化合物或许已然溶解在水中并沉积在沉积物中。
经由模型计算，探究人员察觉，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。另外，剩余的CO2将富含13C，δ13CVPDB值为+20‰。这些数值与“好奇号”火星车确认的沉积物和从火星陨石中估计的数值相当吻合。这一察觉表明，早期火星有机物形成的首要来源是大气过程，而不是生物过程。
上野说：“假如这项探究的估计是正确的，那么火星沉积物中或许存在众多的有机物质。这表明前方对火星的探索或许会察觉众多的有机物。”。