图片来源:NASA/JPL加州理工学院/MSSS
火星仍是一个谜,但在了解其环境方面正在取得进展。美国国家航空航天局(NASA)已经派出了一系列探测车来检查这颗行星上的陆地样本。这颗行星只有地球的一半大小,已知有季节和山脉等结构。在样本中已经发现了微生物,表明有生命迹象。
尽管人们认为火星表面不存在液态水,但水被认为存在于火星的土壤和云层中。
火星漫游者:好奇、机遇和精神
好奇号和机遇号探测器分别于2012年和2004年登陆火星,帮助我们了解火星上的土壤。“好奇号”和汽车差不多大,“机遇号”要小一些,长、高都只有5英尺,体重只有384磅。
机遇号位于火星子午平原的一部分,它在被称为“奋进”陨石坑边缘的岩石中发现了在有水存在时形成的蒙皂石粘土矿物。科学家们推断,这些岩石先于陨石坑形成,而陨石坑的边缘可以追溯到37亿年前。
好奇号在盖尔陨石坑上待了一段时间,发现了一个可能存在了数百万年的地下水系统。那里的蒙皂石粘土矿物表明pH值适中到中性,因为缺乏硫酸盐矿物表明没有酸性环境。
在一个名为黄刀湾的地区,发现了岩石,并有证据表明存在持续的水。老化试验测量材料的寿命为42亿年。
另一辆名为“勇气号”的美国漫游者于2004年1月登陆火星的另一边。在被困在松软的土壤中导致任务结束之前,勇气号还发现了水的证据,可能是融雪的形式,水一直流入地下。
图片来源:NASA/JPL加州理工学院/MSSS
火星样品分析
分析火星样品的全套仪器被统称为SAM(火星样品分析),它们包括三个项目:四极质谱仪(QMS)、气相色谱仪(GC)和可调谐激光光谱仪(TLS)。
QMS和GC可以在GCMS模式下共同工作,用于分离和确定有机化合物,而TLS可以获得二氧化碳中C和O的精确同位素比值,并测量微量甲烷及其碳同位素水平。
亚博网站下载火星上发现的物质
到目前为止,NASA发现的有机分子含有氯原子,包括氯苯和一些二氯烷烃,如二氯乙烷,二氯丙烷(二氯丙烷是一种致癌物,在地球上用作油漆脱漆剂和清漆)和二氯丁烷,其中氯苯含量最高,浓度在十亿分之150至300ppm之间。
氯苯并非地球上天然存在的物质,而是用于生产杀虫剂(滴滴涕)、除草剂、粘合剂、油漆和橡胶。同样,二氯丙烷也是一种致癌物,在地球上用作油漆剥离剂和清漆。
他们是怎么登上火星的?NASA的理论认为,有机分子的前体是在泥岩中发现的,而氯化有机物实际上是在样品被加热分析时,SAM仪器内部的反应形成的。
所以我们认为,高氯酸盐,一个氯原子与火星表面丰富的四个氧原子结合,被加热后,其中的氯与泥岩中前体有机分子的碎片结合产生了SAM检测到的氯化有机分子。
早在1976年,人们就在火星上发现了类似的证据。NASA海盗号着陆器上的气相色谱仪在加热火星土壤进行分析后检测到氯甲烷和二氯甲烷,或两种简单的氯化烃。然而,据研究小组称,他们不能排除这些化合物来自仪器本身。虽然SAM仪器的来源也产生了氯化烃,但它们产生的氯苯不超过十亿分之22,远远低于泥岩样品中检测到的数量,这让研究小组相信有机分子确实存在于火星上。
更多关于火星土壤的信息即将到来。美国宇航局计划在2020年发射另一个好奇号大小的漫游者,它可以收集样本,之后的任务可能会返回地球。
参考资料及进一步阅读
美国宇航局:火星上可能有两个地方是可居住的
美国宇航局博尔登:火星任务“比以往任何时候都近”
火星科学实亚博老虎机网登录验室/好奇心
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