火星上碳的来源 哪种解释更靠谱?



火星上碳的来源 哪种解释更靠谱?


文章图片



火星上碳的来源 哪种解释更靠谱?


火星上的碳是从哪来的?
目前 , 有三种比较合理的解释 。
第一种 , 宇宙尘埃 。
第二种 , 二氧化碳的紫外线降解 。
第三种 , 生物产生的甲烷的紫外线降解 。

碳12和碳13存在于一切事物中 , 两者在太阳系中的数量仍是太阳系形成时存在的数量 。
因此 , 观察样本中每种物质的相对数量可以揭示碳循环 。
在火星采集的样品由于形成的地点和时间的不同 , 其蕴含的碳12和碳13的数量也并不相同 。 有些碳的碳13含量特别低 , 而有些则富含相对高的碳13 。
如果是在地球上 , 我们可以认为 , 碳13含量极度匮乏的样本是由于生物活动引起的 , 甲烷被微生物垫层所消耗 。
显然 , 这种说辞在火星上并不适用 。
所以 , 火星是一个可能由与地球不同的材料和过程形成的星球 。
为了解释这些异常枯竭的样本 , 科学家们提出了三种可能性--宇宙尘埃云 , 紫外线辐射分解二氧化碳 , 或紫外线降解生物产生的甲烷 。

在地球的记录中 , 并没有任何大量的沉积事件 。
所以 , 宇宙尘埃的说法虽然合理 , 但仍需要额外的研究 。
银河系的尘埃云会降低仍然含有水的火星上的温度 , 并产生冰川 。
尘埃会沉积在冰面上 , 然后在冰川融化后需要留在原地 , 留下一层包括碳在内的泥土 。
不过目前在火星上探测到的冰川证据有限 , 所以宇宙尘埃说仍需要进一步考证 。
第二个可能的解释是二氧化碳在紫外线下转化为有机化合物如甲醛 。
但有论文预测 , 紫外线可能导致这种类型的分馏 , 需要更多的实验结果来显示这种尺寸分馏 , 以便能够排除这种解释 。
第三个可能的说法有一个生物基础 。
前面提到 , 在地球上 , 来自古地表的碳13耗损特征将表明过去的微生物消耗了微生物产生的甲烷 。
而古代火星可能有大量的甲烷从地下释放出来 , 如果火星不存在生物 , 甲烷不是被地表微生物消耗的 , 那就是与紫外线反应 , 直接沉积在地表 。
【火星上碳的来源 哪种解释更靠谱?】目前在过去的火星地貌上没有表面微生物的沉积证据 , 因此论文中强调的生物解释是依靠紫外线将碳13信号放到地面上 。

这三种可能性都指向一个不寻常的碳循环 , 与今天地球上的任何东西都不同 。
现在需要更多的数据来弄清楚其中哪一个是正确的解释 。

    推荐阅读