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【?火星陨石ALH84001中多环芳烃地外来源的证据】

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1977年夏天 , 维京一号和二号着陆器成功降落在火星表面 , 并开始进行实验以确定火星表土的性质和成分 。 这些实验表明 , 火星地表土壤不含任何在检测限内的有机物 , 结果被认为并不表明火星没有有机物 , 而是表明有效的光化学降解过程在火星表面 。 因此 , 维京人的结果并不排除在火星地壳深处存在有机物质 。 这种材料样本现在可以以12颗火星陨石的形式用于研究 , 据信这些陨石是由火流星撞击从火星地壳深处喷出的 。 对这样一种火星陨石EETA79001的研究表明存在碳质材料 , 这被解释为在自然界中是有机的 。
尽管后来有人提出这种材料可能是陆地污染 , 但没有证据证实这一结论 。 最近 , 另一颗南极火星陨石ALH84001在声称显示早期火星上的生物成因活动的可能证据后 , 已成为引起极大兴趣和争议的主题 。 这一假设的核心是对火星上的本土有机物质的观察 。 形式的多环芳烃集中在陨石内部断裂表面的碳酸盐球中和周围 , 尽管单独考虑的观察既不支持也不反驳遗物生物活动的论点 , 但未能观察到痕量的本土有机物将严重削弱任何论据火星生物活动 。
此外 , 无论是非生物产品还是生物产品 , 对此类有机材料的检测意义重大 , 因为它代表了对火星上形成的特定有机分子的首次直接观察 。 我们在此重新考虑在ALH84001中观察到的多环芳烃起源于火星的证据 , 特别是鉴于研究人员声称观察到的多环芳烃可能主要是南极冰融水对陆地污染的结果 , 并且少量地外多环芳烃成分 , 如果存在的话 , 很可能是由碳质陨石外源输送到火星表面的结果 。
ALH84001于1993年夏天从南极洲的艾伦山蓝色冰盖中采集 , 随后于1994年被确定为火星陨石 。 陨石主要由散布富铁镁碳酸盐的正辉石岩组成 。 碳酸盐的岩相学与13C/12C和14C/12C同位素比率一样支持地外起源 。 然而 , 正如研究人员所指出的 , ALH84001中的碳酸盐含有过多的14C , 与陨石的含量不一致陆地居住时间 , 研究人员最近证明 , 在ALH84001的低温分级燃烧中释放的C馏分的同位素组成可能是陨石中高于预期的14C水平的原因 。 这部分被粗略地解释为“有机” , 其14C丰度是现代C的40-60% , 13C介于两者之间 , 据此他们认为 , 多达80%的有机C在ALH84001中 , 可能起源于陆地 。
事实上 , 研究人员在ALH84001中对水不稳定氨基酸的测量表明 , 这些物种至少是陆地污染物 。 然而 , 这些结果都没有直接解决多环芳烃的非同质性问题 , 多环芳烃代表疏水性、更难降解的有机相 , 占ALH84001总有机物含量的不到1% 。 有趣的是 , ALH84001确实含有少量的地外C成分 , 根据14C的丰度 , 它代表一种未知的酸不溶性碳酸盐相或耐火有机物质 , 例如多环芳烃 。
在其他工作中 , 研究人员根据他们进行的两个关键实验的结果声称ALH84001存在陆地污染的证据 , 这些实验似乎表明:(1)碳酸钙可以选择性地从多环芳烃标准品的水溶液中隔离多环芳烃AccuStandard;(2)碳酸钙能够从艾伦山蓝色冰盖获得的融水中清除多环芳烃 。 在他们的情景下 , ALH84001中多环芳烃的存在 , 主要是由于ALH84001中富含铁镁的碳酸盐在其研究过程中从南极冰融水中选择性封存的结果 。
他们还争辩说 , ALH84001中的任何少量的本土多环芳烃很可能是太阳系演化早期通过陨石和微陨石吸积而外源输送到火星表面的产物 , 这些过程可能在早期地球的前生命进化中发挥了重要作用 , 并且有理由假设这种行为也可能发生在火星上 。 在这种情况下 , 早期火星表面碳质地外物质的吸积将提供多环芳烃储层 , 然后这些多环芳烃可能通过热液活动输送到地壳中 , 在那里它们可以被ALH84001中的碳酸盐隔离 。 为了检验这一假设 , 科研人员使用一步紫外激光烧蚀电离质谱仪分析了两个南极CM型碳质球粒陨石的多环芳烃 , 两颗陨石都显示出多环芳烃的存在 。
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