美国宇航局科学家们发现盐可能是一个重要的火星有机难题的重要组片


这回顾了一下,美国宇航局的好奇心火星流浪者在2014年2月9日的火车架桅杆相机(Mastcam)驾驶跨越队 - 第538届火星日,或者是奇妙的使命。图片信用:NASA / JPL-CALTECH / MSSS

美国宇航局队发现有机盐可能存在于火星上。像古代陶器的碎片一样,这些盐是有机化合物的化学残余物,例如先前通过美国国家航空航天局的好奇犬站检测的那些。

MARS上的有机化合物和盐可以通过地质过程形成或者是古代微生物寿命的残余物。

草酸盐,醋酸盐和高氯酸盐混合物的热解及对火星上有机盐的影响,JGR行星

除了在火星上添加更多证据表明,在火星上有机物,直接检测有机盐还将支持现代火星居民,鉴于地球上,一些生物可以使用有机盐,例如草酸盐和醋酸盐。

"If we determine that there are organic salts concentrated anywhere on Mars, we'll want to investigate those regions further, and ideally drill deeper below the surface where organic matter could be better preserved," said James M. T. Lewis, an organic geochemist who led the research, published on March 30 in the Journal of Geophysical Research: Planets. Lewis is based at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Lewis的实验室实验和分析MARS(SAM)的样本分析中的数据,一个便携式化学实验室内部的腹部,间接指向有机盐的存在。但直接在火星上识别它们与SAM等乐器难以做到,它加热火星土壤和岩石以释放揭示这些样品组成的气体。挑战是加热有机盐仅产生可通过Martian土壤中的其他成分释放的简单气体。

然而,刘易斯和他的团队建议使用不同技术在火星土壤,化学和矿物学仪器或切化学仪器中使用不同技术的卓越仪器可以检测某些有机盐,如果它们存在足够的量。到目前为止,Chemin没有检测到有机盐。

寻找有机分子或其有机盐残余,在美国宇航局在国家航空航天局寻求其他世界的生活中必不可少。但这是火星表面上的一个具有挑战性的任务,其中数十年的辐射已经擦除或分裂有机物。像考古学家挖掘陶器一样,好奇心收集火星土壤和岩石,这可能含有微小的有机化合物大块,然后SAM和其他仪器识别其化学结构。

利用奇妙横梁向地到地球的数据,像刘易斯这样的科学家和他的团队试图将这些破碎的有机碎片拼凑起来。他们的目标是推断他们可能曾经属于哪种类型的更大分子以及这些分子可以揭示古老的环境和火星上的潜在生物学。

“我们正在努力揭开数十亿多年的有机化学,”刘易斯说,“在那些有机记录中可能存在最终奖:证据,即生命曾经存在于红星上。”

虽然一些专家已经预测到几十年来,但是古代有机化合物保存在火星上,而过度的山姆赛需要实验以确认这一点。例如,在2018年,美国宇航局戈达德天体学家Jennifer L.特征博士带领了一个国际好奇使命科学家团队,他报告了含有我们所知的基本生活要素的无数分子:碳。科学家认为大多数含碳分子为“有机”。

“在3亿历史的岩石中保留有机物质的事实,我们发现它在表面上,是一个非常有前途的标志,我们可能能够从表面下方的更好的保存样本中挖掘更多信息”特征贝说。她在这项新研究中与刘易斯合作。

分析实验室中的有机盐

几十年前,科学家预测火星上的有机化合物可以分解成盐。他们争辩说,这些盐将比大,复杂的分子更容易持续存在于Martian表面上,例如与生物的运作相关的那些。

如果Martian样品中存在有机盐,刘易斯和他的团队希望了解Sam烤箱中的加热如何影响他们将释放的类型的气体。SAM通过将样品加热到1,800华氏度(1,000摄氏度)的上方的水上浇油。热量分开分子,将其中一些释放为气体。不同的分子在特定温度下释放不同的气体;因此,通过查看哪种温度释放哪种气体,科学家可以推断出样品的制造。

“当加热火星样本时,矿物质和有机物质之间存在许多相互作用,这可能使得从我们的实验中得出结论更加困难,因此我们所做的工作正在努力挑选这些互动,以便进行科学家进行分析在火星上可以使用这些信息,“刘易斯说。

Lewis分析了一系列与惰性二氧化硅粉混合的有机盐以复制火星岩石。他还研究了将氯酸盐加入二氧化硅混合物的影响。高氯酸盐是含氯和氧的盐,它们在火星上很常见。科学家长期以来担心他们可能会干扰寻求有机物迹象的实验。

实际上,研究人员发现,高氯酸盐确实干扰了他们的实验,并且他们精确地检查了如何。但是,他们还发现,它们从含高氯酸盐的样品中收集的结果比不存在高氯酸盐时匹配的SAM数据更好,润装在火星上存在有机盐的可能性。

此外,刘易斯和他的团队报告说,可以通过好奇的仪器化学检测有机盐。为了确定样品的组成,Chemin在其上射击X射线,并测量X射线衍射朝向检测器的角度。

随着ROVE进入大风山脉锋利的新地区,好奇心的SAM和Chemin团队将继续寻找有机盐的信号。

很快,科学家们还将有机会研究马尔迪亚地表下方的更好保存的土壤。欧洲航天局即将推出钻孔漫游者的展示虎将携带一名戈达德文书,将分析这些更深的火星层的化学。美国航空航天局的坚持流动站没有仪器可以检测有机盐,但流动站正在收集样品以供将来返回地球,科学家可以使用精密的实验机来寻找有机化合物。

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