“好奇”号土壤全分析发现碳化合物

　　通过合成“好奇”号伸展臂上的照相机拍摄的55张照片，研究人员生成了火星车分析采自一个小沙丘的土壤样品时的自画像。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

　　美国宇航局（NASA）的科学家在12月3日于加利福尼亚州旧金山市召开的美国地球物理学联合会秋季年会上举行了一场新闻发布会，宣布由“好奇”号火星车进行的首个火星土壤全分析发现了简单的碳化合物，这些物质可能是迄今发现的古老火星生命的首个痕迹。美中不足的是，“好奇”号研究团队无法判定这些有机物是否曾是“活的”，或者从来都不是“活的”，抑或是从外太空飘落到火星上的，甚至是“好奇”号火星车上的分析仪器从没有生命的火星土壤中炮制的。

　　搞清这些有机物中的碳的最终来源——是否源于生物——需要花费时间。帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的“好奇”号计划科学家John Grotzinger强调：“‘好奇’号的中间名是耐心。”

　　尽管“好奇”号火星车找到了有机物，但媒体在新闻发布会前的疯狂预测——为了装下所有的电视摄影机甚至改到一个宴会厅进行发布——已经让人们产生了误解。一位记者曾听到Grotzinger赞扬火星车传回了极好的、高质量的数据，进而推测“好奇”号火星车的首个彻底的土壤分析取得了一个令人激动的发现。火星车采集了精细的土壤颗粒，之后进行加热，并让加热后的气体通过其装载的质谱仪，后者能够通过分子量分离并确定各种气体。而记者们能够想象的唯一令人兴奋的结果就是有机物来自于生命，因此这场狂热的期待便由此而生。

　　而“好奇”号火星车实际上探测到的痕量物质可能是3种最简单的含碳化合物——一个碳原子，同时携带了用来替代氢原子的1个、2个或3个氯原子。

　　“好奇”号火星样品分析（SAM）仪表组首席科学家、马里兰州绿地市NASA戈达德空间飞行中心的Paul Mahaffy认为，这3种氯甲烷最有可能是在SAM中产生的。加热或许会分解火星土壤中的一种天然成分——强氧化剂高氯酸盐，这反过来会分解土壤样本中的某种类型的碳，同时氯化其碳原子。

　　这样问题就变成了到底是什么形式的碳。这可能是一种大型的、复杂的有机分子，例如氨基酸——灭绝已久的火星有机体的分子遗迹。或者可能是另一种大型的、复杂的有机分子，例如由恒星加上彗星和小行星的原始成分而产生的多环芳烃，它们现在依然不停地落在太阳系中各种天体的表面。或者它可能是无机化合物，例如碳酸盐，就像人们在厨房餐柜中放置的小苏打。

　　自从1977年以来，火星科学家一直被类似的问题所困扰。两架“海盗”号着陆器也曾搅起火星土壤，加热，并分析了由此产生的气体。而且它们也发现了氯甲烷。“海盗”号研究团队最终将这归结于在发射前用来清洁着陆器的溶剂所造成的污染。但是最近，加利福尼亚山景城NASA埃姆斯研究中心的天体生物学家Christopher McKay和同事，对“海盗”号的研究结果提供了另一种解释。他们推断，最有可能的碳源是复杂的，生物有机物质因为太耐热而无法被赶入“海盗”号的仪器。

　　Mahaffy并没有选择一个得到大多数人认可的碳源，但他清楚一件事：没有人在“好奇”号上使用过任何“海盗”号的溶剂。他说，梳理“好奇”号的碳源是可行的；这需要以更多的方式分析更多的样品，再加上对来自地球的无碳空白样品进行额外的分析。而这需要更多的时间和更多的耐心。

　　“好奇”号挖掘的样本来自名为“岩巢”的地点，它位于盖尔陨坑内，距离“好奇”号的主要目标——夏普山尚有数英里之遥。夏普山被认为是“好奇”号最可能发现有机物的地点，预计“好奇”号明年年初将抵达这一高约5000米的大山脚下。

　　火星样本分析仪是“好奇”号的心脏，重约38公斤，约占“好奇”号科学仪器总重量的一半。它由3个独立的仪器构成：质谱仪、气相色谱仪和激光光谱仪。这些仪器负责搜寻构成生命的要素——碳化合物。此外，它们还将搜寻与地球上的生命有关的氢、氧和氮等元素，评估某些元素不同同位素的比例，寻找行星变化的线索。

　　“好奇”号项目是迄今最昂贵的火星探测项目，旨在探索火星过去及现在是否有适宜生命存在的环境。美国东部时间8月6日，“好奇”号在盖尔陨坑中心山脉的山脚下成功着陆。