3月1日新发现的碳可能为古代火星提供线索 _生活百科

碳有两种稳定同位素，12 和 13 。通过观察物质中每种同位素的含量，研究人员可以确定发生的碳循环的细节，即使它发生在很久以前。

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“我们太阳系中碳 12 和碳 13 的数量是太阳系形成时存在的数量，”宾夕法尼亚州立大学地球科学教授 Christopher H. House 说。“两者都存在于所有事物中，但由于碳 12 的反应比碳 13 更快，因此查看样品中每种物质的相对含量可以揭示碳循环。”
好奇号由美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室领导，在过去的九年里一直在探索盖尔陨石坑的一个区域，该区域暴露了古老的岩石层。漫游车钻入这些层的表面并从埋藏的沉积层中回收样品。好奇号在没有氧气的情况下加热样品以分离任何化学物质。对该热解产生的一部分还原碳的光谱分析表明，碳 12 和碳 13 的含量范围很广，具体取决于原始样品形成的地点或时间。一些碳在碳 13 中异常贫化，而其他碳样品则富集。
豪斯说：“碳 13 极度贫化的样本有点像澳大利亚从 27 亿年前的沉积物中提取的样本。” “这些样本是由古代微生物垫消耗甲烷时的生物活动引起的，但我们不一定在火星上这么说，因为它可能是由与地球不同的材料和过程形成的行星。”
为了解释异常枯竭的样本，研究人员提出了三种可能性——宇宙尘埃云、分解二氧化碳的紫外线辐射或生物产生的甲烷的紫外线降解。
【3月1日新发现的碳可能为古代火星提供线索】根据豪斯的说法，太阳系每隔几亿年就会穿过一个银河分子云。
“它不会沉积很多灰尘，”豪斯说。“在地球记录中很难看到任何这些沉积事件。”
为了创造一个好奇号可以采样的层，银河尘埃云首先会降低火星上的温度，火星上仍然含有水并形成了冰川。灰尘会沉积在冰的顶部，一旦冰川融化，就需要留在原地，留下一层包含碳的污垢。
到目前为止，火星上盖尔陨石坑过去存在冰川的证据有限。根据研究人员的说法，“这种解释是合理的，但还需要进一步的研究。”
碳 13 含量较低的第二种可能解释是二氧化碳通过紫外线转化为甲醛等有机化合物。
“有论文预测紫外线会导致这种类型的分馏，”豪斯说。“然而，我们需要更多的实验结果来显示这种尺寸分级，这样我们才能排除或排除这种解释。”
产生碳 13 贫化样品的第三种可能方法具有生物学基础。
在地球上，来自古地表的强烈碳 13 耗尽特征将表明过去的微生物消耗了微生物产生的甲烷。古代火星可能已经从地下释放了大量的甲烷羽流，那里的甲烷生产在能量上是有利的。然后，释放的甲烷要么被表面微生物消耗，要么与紫外线反应并直接沉积在表面上。
然而，据研究人员称，目前在过去的火星景观中没有表面微生物的沉积证据，因此论文中强调的生物学解释依赖于紫外线将碳 13 信号置于地面上。