
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。”。