?火星任务研究地球生命起源


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月球没有显示任何生物过程的证据并不奇怪 , 然而 , 下一次探测太阳系生命的尝试被寄予了更高的希望 。 1976年 , 两艘维京飞船登陆火星 。 起飞前 , 两者均已通过加热至接近130°C超过50小时进行消毒 。 每个人都携带一包三个实验 , 这些实验旨在揭示来自活微生物的存在 。 燃烧代谢废物 。 当进行这些实验时 , 有证据表明火星土壤中有某种“活动” 。 就像月球的初步结果一样 , 直接的诱惑是声称对类似于生命的事物进行了积极的识别 。       


幸运的是 , 维京人进行了一项备用地球化学实验 , 该实验采集了火星土壤样本并将其加热 , 产生的气体被送入气相色谱-质谱 。 对载气流出物的分析表明 , 没有证据表明微生物材料的分解会产生有机分子 。 由于没有“身体”的证据 , 无论是活的还是死的 , 人们不情愿地得出结论 , 火星上的表面材料具有一种化学效应可能能够模仿生物效应的特性 。 实验者没有预料到火星上的表面物质可能是高度氧化的 , 尽管事后看来 , 火星一直被称为红色星球这一事实应该提供了一个线索 , 即含铁矿物将存在于铁中而不是一个铁质国家 。       


地球生命起源的进一步研究高分子量有机大分子 , 可以被认为是固定的 。 沉积物中的这种物质通常被称为“干酪根” , 其形成是因为生物分子在逐渐成熟过程中的热处理导致较小的可溶性分子通过去功能化产生的自由基的组合交联成更大的分子 。 随着地质加工的增加 , 干酪根越来越接近于元素碳 , 具有少量杂原子 。       


【?火星任务研究地球生命起源】后一种效应使干酪根在生命起源研究的某个方面毫无用处 , 因为虽然大分子的热解可以再生有机小分子 , 但它们的结构与原始生物分子的碳骨架相去甚远和化学化石 。 然而 , 来自地球上最古老的沉积岩的干酪根可以以不同的方式用于表明古代活跃生物的存在 。 由于研究人员的大量工作 , 人们已经认识到干酪根带有生命过程的碳同位素特征 。 通过研究从当代到约39亿年以前的沉积物中碳酸盐和有机碎片的相对碳同位素组成1 , 研究人员认识到碳酸盐的同位素组成非常接近陆地大气中的12C/13C比率 , 而有机组分趋于浓缩碳的12C同位素 。       


在平行研究中 , 研究人员证明各种生物合成途径导致不同的12C/13C丰度 , 但总是倾向于在12C中富集 。 岩石中共存碳酸盐和干酪根测量的差异可以描述为生物标志物 。 1碳同位素组成是相对于已知的标准碳酸盐进行测量的 , 因此可以将不同的含碳实体相互比较 。 结果表示为以千分之几为单位的delta函数 。 正值表示富含13C;他研究的所有样本都观察到了差异 , 对他的数据的解释表明 , 地球上的生命几乎在地球准备好支持它的时候就开始了 。       


研究人员对生物学存在性的检验可以应用于外星情况 。 例如 , 任何含有溶解二氧化碳的水性流体在渗过岩石时都会沉淀碳酸盐 。 预计水中相关的微生物尸体将被结合到矿物相中 。 所描述的情况是由碎屑在水柱中沉降形成的含有机碳酸盐沉积物的微观版本 。

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