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我們發(fā)現(xiàn)了火星曾經(jīng)存在生命的證據(jù)

2014/12/12 10:06:17 點(diǎn)擊數(shù): 【字體:


    “火星上有生命嗎?”一直以來(lái),人類都在尋找火星表面的生命跡象。日前,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《隕石學(xué)與行星科學(xué)》發(fā)表了國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的最新發(fā)現(xiàn),該團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者、中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺在接受記者采訪時(shí)表示——

    我們發(fā)現(xiàn)了火星曾經(jīng)存在生命的證據(jù)
我們發(fā)現(xiàn)了火星曾經(jīng)存在生命的證據(jù)

圖為提森特隕石。(資料圖片)

    12月1日出版的國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《隕石學(xué)與行星科學(xué)》發(fā)表了由國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)的最新發(fā)現(xiàn):科學(xué)家們?cè)谝粔K火星隕石中發(fā)現(xiàn)了碳顆粒,并證明了這種碳顆粒是有機(jī)物質(zhì),而且認(rèn)為這種有機(jī)物質(zhì)有可能是生物形成的。這一發(fā)現(xiàn),是火星曾有過(guò)生命的“迄今為止最令人鼓舞的科學(xué)論據(jù)”。為此,記者采訪了該團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者、中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺。

隕石帶來(lái)的生命信息

    記者:隕石在掉落地球的過(guò)程中,在被發(fā)現(xiàn)之前、在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,都可能受到污染。您如何確定在這顆隕石上發(fā)現(xiàn)的碳顆粒就是火星來(lái)的呢?

    林楊挺:隕石在落入地球的過(guò)程中,因?yàn)槿紵仍颍瑫?huì)在表面形成玻璃一樣的物質(zhì),也就是通常大家說(shuō)的熔殼,緊緊包裹住隕石。因此,剛掉下來(lái)不久之后即被撿到的隕石就很“新鮮”。如果只是手接觸等,一般不會(huì)對(duì)隕石內(nèi)部帶來(lái)污染。隕石最怕的是落在泥土中,風(fēng)吹雨淋時(shí)間長(zhǎng)了,內(nèi)部成分發(fā)生變化。

    落到地球上的火星隕石非常少,目前全球也就發(fā)現(xiàn)了120多顆。我們此次研究的這顆火星隕石2011年落在摩洛哥沙漠,形成于6億年前,被稱為“提森特(Tissint)”,是最“新鮮”的一顆,受到污染的可能性非常小。

    我們有兩個(gè)重要的證據(jù),證明這些碳顆粒是來(lái)自火星的。第一個(gè)證據(jù)是有一部分碳顆粒被包裹在一種我們稱之為“熔脈”的地方。熔脈是隕石在火星上受到小行星的強(qiáng)烈撞擊時(shí),巖石中的局部地方熔融而成的。碳顆粒被包裹在熔脈里面,就說(shuō)明碳顆粒形成更早,那么當(dāng)然這些碳顆粒就是在火星上形成的。第二個(gè)證據(jù)是我們用“納米離子探針”這種高精尖的現(xiàn)代分析儀器測(cè)出來(lái)的。這種儀器可以測(cè)定1微米甚至更小顆粒的化學(xué)和同位素組成。測(cè)量結(jié)果顯示,這些碳顆粒的氫同位素比地球上的有機(jī)質(zhì)重很多,因此不是地球上的物質(zhì),而這種重的氫同位素,是火星物質(zhì)的標(biāo)志性特征。因此,我們發(fā)現(xiàn)的碳顆粒可以確定是來(lái)源于火星的。

    記者:為什么發(fā)現(xiàn)碳顆粒就能推測(cè)出是有機(jī)質(zhì)呢?

    林楊挺:我們第一步先發(fā)現(xiàn)是碳顆粒。這時(shí)存在兩種可能,一種是石墨,另一種可能性是有機(jī)質(zhì)。如果它們是有機(jī)質(zhì)的話,則與生命相關(guān)的可能性就更大了。那么如何判斷碳顆粒是有機(jī)質(zhì),還是石墨的呢?我們用一種叫激光拉曼光譜的儀器進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)分析的拉曼特征譜,可以確定這種碳顆粒是與煤很相似的一種有機(jī)質(zhì),學(xué)名稱為“干酪根”。另外,這些顆粒的成分分析顯示,含有很多氫、氮、氧、硫等元素,還是跟煤相似,完全不同于幾乎由純碳組成的石墨。

    確定這些碳顆粒是有機(jī)質(zhì)之后,接下來(lái)就是要確定這種有機(jī)質(zhì)是否跟生命活動(dòng)有關(guān)。有機(jī)質(zhì)的形成有三種可能。第一種可能是生命活動(dòng)的產(chǎn)物。比如地球上絕大部分有機(jī)質(zhì)是生命活動(dòng)的產(chǎn)物,特別是煤和石油。第二種可能是無(wú)機(jī)合成的有機(jī)質(zhì),比如簡(jiǎn)單的天然氣等,科學(xué)家也在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)無(wú)機(jī)質(zhì)合成出簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔铩5谌N可能是“碳質(zhì)球粒隕石”帶來(lái)的,這種隕石中也含有最多可達(dá)百分之幾的有機(jī)質(zhì),但基本上可以肯定碳質(zhì)球粒隕石上的有機(jī)質(zhì)不是生物成因的。

    為了判斷這些碳顆粒的成因,我們又利用納米離子探針來(lái)測(cè)定它們的碳同位素。簡(jiǎn)單地說(shuō),生物成因的碳顆粒,碳同位素比較“輕”;如果是非生物成因的碳顆粒,碳同位素比較“重”。分析的結(jié)果,這些碳顆粒的碳同位素組成很“輕”,與火星大氣二氧化碳之間的差別,類似于地球上有機(jī)質(zhì)與地球大氣二氧化碳之間的差別。因此,我們認(rèn)為這顆隕石中的碳顆粒應(yīng)該與生命活動(dòng)相關(guān)。

    記者:那么能推測(cè)出這種有機(jī)質(zhì)是高等植物嗎?

    林楊挺:肯定不能下這個(gè)結(jié)論。火星上應(yīng)該不會(huì)有高等植物,大家比較有共識(shí)的推測(cè),如果存在生命的話,很可能僅僅是微生物。

爭(zhēng)論仍然存在

    記者:我們發(fā)現(xiàn)關(guān)于這一結(jié)論還有一些科學(xué)家持不同意見(jiàn)。

    林楊挺:是的。這塊隕石大概十幾斤重,我們檢測(cè)的樣品為6克,其他科學(xué)家也在研究。美國(guó)的科學(xué)家也研究了來(lái)自這塊隕石的其他樣品,也發(fā)現(xiàn)了碳顆粒。但他們得出的結(jié)論是,碳顆粒是在火星的巖漿中形成的,跟生命無(wú)關(guān)。

    不過(guò)我們并不認(rèn)可這一結(jié)論。美國(guó)科學(xué)家的這一結(jié)論,是基于他們認(rèn)為,碳顆粒是包裹在一種巖漿的包裹體中。我們仔細(xì)查看他們的文章,他們所謂的“巖漿包裹體”并不對(duì),由此得出的結(jié)論顯然是不對(duì)的。我們發(fā)現(xiàn)的碳顆粒,除了一部分是前面提到的包裹在熔脈中,還有一部分是填充在隕石非常微小的裂隙中,這說(shuō)明它們是由地下水滲透帶來(lái)的有機(jī)質(zhì),沉淀在隕石縫隙里。這些碳顆粒顯然不是包裹在巖漿中被帶上來(lái)的。

    但我們無(wú)法排除另一種可能,就是前面提到的碳質(zhì)球粒隕石。月球表面有很多隕石坑,火星表面也一樣,因此通過(guò)小行星的撞擊,會(huì)加進(jìn)來(lái)一些外來(lái)的物質(zhì),包括碳質(zhì)球粒隕石。但是,一方面,火星土壤中加進(jìn)來(lái)的碳質(zhì)球粒隕石等外來(lái)物質(zhì)實(shí)際上極為微量;另一方面,這些跟煤一樣的有機(jī)質(zhì)是在水或者酒精等所有溶劑中都不可溶的。怎么把這些極微量的、不可溶的有機(jī)質(zhì)提取出來(lái),然后再搬運(yùn)沉淀到石塊的微裂隙中?我實(shí)在想不出有什么辦法。“好奇號(hào)”登陸火星以后,已經(jīng)傳回了很多信息,但到目前為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì),也說(shuō)明火星表面有機(jī)質(zhì)的含量應(yīng)該很低。

    記者:現(xiàn)在還有其他證據(jù)能夠佐證火星曾經(jīng)存在生命嗎?

    林楊挺:今年9月我們發(fā)表了一篇論文,通過(guò)對(duì)我國(guó)在南極格羅夫山發(fā)現(xiàn)的另一塊火星隕石的研究,證明火星在2億年前左右還存在地下水的活動(dòng),有水就可能有生命。但這是間接的證據(jù)。

    記者:那么未來(lái)您的研究重點(diǎn)還會(huì)是火星生命嗎?

    林楊挺:我們今年剛得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重點(diǎn)項(xiàng)目的支持,準(zhǔn)備系統(tǒng)研究火星的巖漿活動(dòng)與古氣候,這兩個(gè)問(wèn)題是有關(guān)系的。大家知道火星活動(dòng)會(huì)噴發(fā)包括水汽等在內(nèi)的各種氣體,與環(huán)境有很大的關(guān)系。我剛才介紹過(guò),目前發(fā)現(xiàn)了120多顆火星隕石,形成年代從44億年前到2億年前都有。我們分析這些隕石的代表性樣品,就能將火星的巖漿活動(dòng)與古氣候的變化串成一條線。要知道,氣候是否適宜,也是生命是否存在的標(biāo)志之一。我們也希望未來(lái)的研究能夠提供更多的線索和證據(jù)。

    不管怎么說(shuō),我們發(fā)現(xiàn)了火星曾經(jīng)存在生命的證據(jù)。知道太空中除了我們,還有其他生命存在,這是多么令人激動(dòng)的事情!(本報(bào)記者 齊芳)




責(zé)任編輯:M005文章來(lái)源:光明日?qǐng)?bào)(2014-12-12)
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