真存在生命?火星上發現碳同位素,科學家不排除存在微生物的可能

碳是地球上所有生命的基石。在碳循環中,碳原子從大氣移動到地面,然后通過光合作用、分解以及陸地和海洋的人類和動物排放等過程返回大氣,即碳循環過程是地球上所有生物活動的示蹤劑。那如果火星上存在碳,這是否表明存在生命?

自2012年美國宇航局的「好奇號」探測器降落在火星上以來,它一直在這個塵土飛揚的星球表面尋找微生物等古代小型生命形式的跡象。它用2米長的機械臂鉆入巖石,分析塵埃的構成,并將樣本結果發回給研究人員,包括在火星蓋爾隕石坑沉積物中發現「 不尋常的碳信號」——碳同位素。這種同位素有兩種穩定類型,碳12和碳13,樣品中的碳13在某些地方極低,而在其他地方則更高。

在將其稱為生命跡象之前,科學家們正試圖了解火星碳背后可能還有什麼。發表在《美國國家科學院院刊》上的一項研究中,科學家們對火星上碳提出了三個猜測。

宇宙塵埃還是紫外線輻射?

第一個可能的解釋來自宇宙塵埃。從本質上講,太陽系需要穿過一個銀河分子云。這本身是個事實,每隔幾億年就會發生一次。當這種情況(假設)發生時,火星上的溫度可能已經下降,這將導致表面上的液態水——如果它存在的話——凍結成冰川,在它們上面會有一層灰塵。

第二種理論認為紫外線輻射可能與火星大氣中的二氧化碳氣體相互作用,并在表面留下具有獨特碳特征的分子。

第三種可能的解釋則暗示了生命的存在。從本質上講,以甲烷為食的微觀生命形式可能會產生碳,這正是過去地球上發生的事情。

根據賓夕法尼亞州立大學地球科學教授、該研究的主要作者克里斯托弗·H·豪斯(Christopher H.House)的說法:碳13極度貧化的樣本有點像澳大利亞從27億年前的沉積物中提取的樣本。當甲烷被古代微生物活動消耗時,這些樣品具有生物來源。

非凡的主張需要非凡的證據!

但所有這些可能的解釋都有問題。具體來說,它們與我們所知道的它在地球上的運作方式沒有任何意義。研究人員指出,這三種可能性都指向一個不尋常的碳循環,這與當今地球上的任何事物都不同。

第一個理論認為存在銀河塵埃云,這取決于冰川的存在。雖然火星確實有一些,但好奇號收集的樣本來自蓋爾隕石坑,那里有任何冰川的證據非常有限。因此,從技術上講,這可能是發生的事情,但我們目前對它的了解還不夠,無法確定。

第二個理論也有類似的問題。研究預測,紫外線輻射可能會導致碳的發生,但實驗結果表明目前還缺乏,需要更多數據來支持這種可能性。

但是生物選擇呢?吃甲烷的微生物會導致這種情況嗎?這取決于微生物和甲烷的存在。

火星上存在甲烷,好奇號已經探測到了這麼多。但問題仍然存在:是否足夠,是否有微生物可以消耗它?需要甲烷羽流將甲烷釋放到地表,而那些可能存在于它們將被微生物消耗的地方。

但是,盡管生物過程是碳的可能原因,但事實仍然是,僅此一項并不能證明生物存在。實際上,沒有證據表明火星表面曾經存在過微生物。如果最終發現該地區微生物或冰川沉積物的證據,那將澄清一切,但目前還沒有。火星碳循環之間的差異,以及它與地球上發生的情況相比有多麼大的不同,凸顯了我們對太陽系中其他行星的了解還有多少。

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