##

好奇号的桅杆相机拍摄了夏普山上一个区域的马赛克图像，该区域有大量含粘土的岩石，这些岩石形成于数十亿年前湖泊和溪流存在的时期。玛丽安宁3号样本就是在这个富含粘土的区域发现的。漫游车的SAM分析表明，火星能够保存古老的生物特征。图片来源：NASAJPL加州理工学院MSSS

NASA的火星科学实验室好奇号探测器又发现了一些关于火星古代宜居性的拼图碎片。火星曾温暖、湿润且宜居的证据越来越多，现在好奇号探测到了一些新的有机分子。该探测器通过其火星样本分析（SAM）仪器在盖尔陨石坑的岩石中发现了21种有机化合物，其中7种是首次被探测到。

这些结果来自好奇号此前的工作，当时它钻探了一块名为玛丽安宁3号的含黏土砂岩。经过机载实验室的全面分析后，该探测器发现了火星上迄今最为多样的有机分子集合。目前尚无法确定这些有机分子是生物起源还是地质起源，但这些发现仍然引人关注。尽管这些发现并非远古生命存在的证据，但它们仍然具有重要意义。它们表明火星能够保存远古生物特征。

这一发现发表在《自然通讯》的一项新研究中，该研究题为首次SAMTMAH实验揭示火星上的多种有机分子。第一作者是来自佛罗里达大学盖恩斯维尔分校地质科学系的艾米威廉姆斯。

作者写道：过去十年间，火星有机物质的搜索工作进展迅速，在盖尔陨石坑中检测到了简单的芳香族、含硫杂环和脂肪族有机分子。我们通过好奇号火星车上的火星样本分析仪器套件，在盖尔陨石坑格伦托里登地区的诺克法里尔山段（由含黏土砂岩构成，形成于约35亿年前）中，原位检测到了20多种有机分子。

火星科学实验室好奇号在玛丽安宁岩石上钻了三个样本孔，在其中一个孔中发现了20多种有机分子。其中七种分子是此前从未在火星上发现过的，包括一种RNA和DNA的前体物质。图片来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室加州理工学院火星科学实验室成像子系统

SAM是集三种仪器功能于一身的设备，能够检测岩石和大气样本中的有机物与气体。它拥有74个一次性样品杯可供使用，其中9个预留用于湿化学分析，在一项研究中使用了这9个中的一个。

SAM搭载了少量用于湿化学实验的化学物质。根据研究人员的说法，在这项研究中，星载实验室实验从火星基岩中古老的大分子或游离有机质中释放出了分子，尽管这些有机质经历了约35亿年的成岩作用和辐射暴露。

其中一种分子叫做氮杂环。它们是含有氮的碳原子环，被认为是DNA和RNA的前体。

这项发现意义重大，因为这些结构可能是更复杂含氮分子的化学前体，主要作者威廉姆斯在一份新闻稿中表示。以前从未在火星表面发现过氮杂环化合物，也未在火星陨石中得到证实。

但含氮杂环化合物并非唯一的重要发现。好奇号还发现了一种名为苯甲酸甲酯的化学物质。它的发现对于我们理解火星化学具有重要意义。在寻找过去生命的过程中，它并非确凿证据，但可能至关重要。苯甲酸甲酯结构复杂，既有芳香环（即苯环），也含有酯基。它既有生物来源，也有非生物来源，但其存在表明火星保存了比之前确认的更复杂或成熟的有机化学物质。它很可能不是自行形成的，而是在SAM实验过程中从一个更大的有机化合物上断裂下来的。

苯甲酸甲酯能在火星受辐射冲击的表面存活约35亿年，这一事实意义重大，表明这颗行星能够保存复杂有机分子。这也暗示像氨基酸这样更具说服力的有机分子或许也能被保存下来。

SAM也发现了苯并噻吩，它同样可能有生物和非生物来源。这是一种含硫分子，其中的硫可以作为屏障，抵御轰击火星表面的辐射，保护其他分子免受破坏。这是另一个迹象，表明火星上还有更多复杂的有机分子有待发现。

这类发现正是火星科学实验室好奇号探测器的设计初衷，它们表明所有的努力都在得到回报。

这是好奇号及其团队的最佳表现。数十名科学家和工程师共同努力，定位了该地点、钻探了样本，并利用我们这台出色的机器人取得了这些发现，研究合著者、美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的该任务项目科学家阿什温瓦萨瓦达表示。这些有机分子的发现再次增加了火星在远古时期曾为生命提供栖息地的可能性。

研究人员写道：我们认为这套有机物代表了TMAH热化学分解产物，这些产物来自于盖尔陨石坑中数十亿年历史的沉积岩中保存的古老有机大分子物质。

SAM分析未揭示这些化学物质的空间分布，因此作者表示无法确定它们的来源。它们有可能是由古代陨石带到火星的，也可能有其他非生物来源。但无论来源如何，它们的发现证实火星能够保存古老的生物特征。

作者们总结道：这些结果扩展了火星近地表深层地质时期保存下来的已确认和疑似有机分子的库，同时证实了火星上存在大分子碳。

好奇号已经用完了所有的湿化学杯。它在探索盖尔陨石坑的盒状山脊时使用了最后一个。这些地貌是由古代地下水形成的，相关结果将在未来的论文中呈现。

相关知识