[圖文]火星可能存在吃岩石為生的微生物 | 陽光歷史

 

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[圖文]火星可能存在吃岩石為生的微生物

2016年08月05日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 79 次

科學家在操作激光光學與化學成像儀
科學家在操作激光光學與化學成像儀

 

從紐西蘭烏木半島是採集的黃鉀鐵礬
從紐西蘭烏木半島是採集的黃鉀鐵礬

 

機遇號拍攝的此圖是名為「埃爾卡普坦」岩石的特寫,此岩石含有黃鉀鐵礬。
機遇號拍攝的此圖是名為「埃爾卡普坦」岩石的特寫,此岩石含有黃鉀鐵礬。

 

畫家描繪的火星樣本返回任務
畫家描繪的火星樣本返回任務

據美國太空網報道,火星生命或許隱藏在岩石下或岩石裡。一項新研究可以提供一種簡單技術,以探測截留在岩石中的生物或生命起源之前的生物分子。


通過研究從地球上不同地方收集的7種黃鉀鐵礬礦石樣品,一支科學家小組能識別出氨基酸--蛋白質的基本組成,它們可能和礦石晶體結構成了一體。


美國蒙大納州大學的蘭西·辛曼表示,雖然這不是第一次從岩石中發現生物化合物,但此新技術具有優勢,在不預備樣品的情況下就能開展檢測工作。辛曼和她的同事認為,他們的技術是未來任務找尋火星生命樣本的理想手段。


礦石和微生物共存


黃鉀鐵礬是一種黃褐色的硫化礦石,包含有氫氧化鉀和鐵,在世界各地都有發現,但它只形成於非常酸性的水中。2004年,機遇號火星車在火星上發現了黃鉀鐵礬,科學家馬上預報此紅色行星上曾經有過水。但讓人更加感興趣的是,黃鉀鐵礬的形成過程中的一步是黃鐵礦與氧結合。而這種氧化反應只有在某些吃岩石的微生物的作用才能進行。辛曼說:「在沒有水和微生物的情況下,黃鉀鐵礬的形成速度特別慢。地球不是檢查非生命過程的好場所,而火星是。」


礦石垃圾桶


有理論表明在沒有微生物的情況下,黃鉀鐵礬也可以形成。蒙大納州大學的另一作者邁克爾·柯特勒說:「火星上是高度氧化的環境,因此黃鉀鐵礬能從火星上大量的玄武岩風化形成。」


此外,火星上的黃鉀鐵礬可能存在有火星版的吃岩石的微生物。如果是這樣,這些微生物的殘餘可能就留存於這些礦石當中。這是因為地球上的黃鉀鐵礬是各種外來元素與其晶體結構合為一體。辛曼說:「這有點像是礦石垃圾桶。」


這些外來物質是有機化合物。然而,先前探測它們的技術需要將黃鉀鐵礬溶解到溶液中,或與其它的溶媒混合,以沖淡樣品,此過程面臨被污染的風險。辛曼說:「我們最擔心的就是污染。」


為避免這種污染的風險,辛曼小組開發了新技術,可以不用準備樣品。他們利用美國愛達荷州國家實驗室裡的激光光學與化學成像儀(LOCI),讓單束激光將晶體表面的少量物質蒸發成單個的離子,再讓這些離子通過質譜儀,從而識別每一個離子的質量和電荷是多少。


在對上述7種樣品的4次檢測中,科學家發現了甘氨酸--構成蛋白質的最小的一種氨基酸。


採集火星礦石回地球


美國宇航局詹森太空研究中心的卡爾頓·艾倫說:「此研究表明利用此儀器搭乘未來火星任務上火星後,將可以探測到火星礦石中的構成生命的基本分子。」


但由於激光光學與化學成像儀笨重且複雜,一時還不能送入太空。因此,美國宇航局最近的任務是從火星是採集礦石回地球來進行檢測。此儀器不僅能識別出有機物,還能測量出碳和其它元素的同位素之比。如果準確率有所提高,此方法將可能讓科學家知道他們能否在火星上發現有機分子。


此技術的優勢之處採用了較輕的同位素。而生物樣品中的碳12和碳13同位素比例較高。


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