东京工业大学发现火星陨石中存在含氮有机分

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美科学日报近日报道,东京工业大学探索火星并分析火星陨石样品的科学家,发现了生命必不可少的有机化合物。借助一种新的原位高空间分辨率氮化合物还原技术,他们发现有机分子在较长的地质时期内完整保存在陨石碳酸盐矿物中。它们的存在需要非生物或生物固氮和氨气的储存,这表明火星早期的氧化氛围比今天要低。火星图像日本东京工业大学地球生命科学研究所和日本航天研究局太空与宇航科学研究所的研究组成的研究小组,发现了含氮有机物火星陨石中碳酸盐矿物中的碳酸盐物质,这种有机材料最有可能保存了40亿年。由于碳酸盐矿物通常会从地下水中沉淀出来,因此这一发现表明,早期的火星富含有机物,富含湿气,可能适合居住并且有利于生命的开始。几十年来,科学家一直试图了解火星上是否存在有机化合物,如果存在,它们的来源是什么。尽管基于火星探测器的火星探测的最新研究已经发现了有关火星有机物的有力证据,但对于它们的来源、年龄、分布和保存的广度以及它们与生化活性的可能关系知之甚少。火星陨石是火星表面的一部分,它们本身由于流星撞击而炸毁进入太空,最终降落在地球上。他们提供了有关火星历史的重要见解。尤其重要的是一种陨石,它的名字叫AllanHills(ALH),它以年在南极洲的地区命名。它包含橙色的碳酸盐矿物,这些矿物是从40亿年前火星近地表的液态咸水中沉淀出来的。火星陆地模拟图这些矿物记录了火星的早期水环境,因此许多研究试图了解它们的独特化学性质,以及它们是否可能为火星上的古代生活提供证据。但是,先前的分析遭受了南极冰雪造成的地面物质污染,很难说陨石中有多少有机物质是真正的火星。除碳之外,氮(N)是地球生命的重要元素,也是行星系统进化的有用示踪剂。但是,由于先前的技术限制,ALH中尚未测量氮。由日本联合团队进行的这项新研究使用了最先进的分析技术来研究ALH碳酸盐的氮含量。为了避免地球陆地本身可能的污染,研究小组开发了新技术来制备样品。具体技术包括扫描电子显微镜的离子束仪器制备样品晶粒、(μ-XANES)光谱的技术等。该团队现在充满信心,他们已经找到了40亿年的第一个可靠证据——含氮的古老火星有机物。大多数有机物在火星目前的表面都无法生存。但是,科学家预测,有机化合物可以在近地表环境中保存数十亿年。团队在ALH碳酸盐中发现的含氮有机化合物似乎就是这种情况,这种碳酸盐似乎已被困在40亿年前的矿物中,并保存了很长一段时间,然后才最终随陨石降落到地球。陨石样品研究小组同意存在许多重要的开放性问题,例如这些含氮有机物是从哪里来的?研究员小林解释说:“主要有两种可能性:它们来自火星以外,或者形成于火星。在太阳系历史的早期,火星很可能充满了大量有机物质,例如富含碳的陨石,彗星以及灰尘颗粒。其中一些可能溶解在盐水中并被困在碳酸盐内部。”该研究小组的负责人Koike补充说,火星早期的化学反应可能是在现场产生了含氮有机物。他们说,无论哪种方式,这些发现都表明火星在变成我们今天所知道的红色星球之前就存在有机氮。早期的火星可能更像“地球”,没有那么氧化,更湿润,而且富含有机物。也许像地球一样,火星曾经是“蓝色”星球。


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