尽管火星目前是一颗寒冷干燥的行星,但地质证据表明,大约30亿至40亿年前,那里曾存在液态水。有水的地方通常就有生命。为了解答有关火星生命的热门问题,东北大学的研究人员创建了一个详细的模型,用于模拟古代火星大气中有机物质的形成。

详细模型表明火星上的有机物是由大气中的甲醛形成的

有机物是指植物和动物等生物的残骸,或某些化学反应的副产品。无论如何,有机物中发现的稳定碳同位素比(13C/12C)为了解这些生命基石最初是如何形成的提供了宝贵的线索,为科学家了解过去提供了一扇窗户。

因此,它已成为火星探险的一个兴趣点。例如,火星探测器“好奇号”(由美国宇航局运营)发现,火星上那个时代的沉积物中发现的有机物在13C中异常贫乏。还发现样品之间的碳同位素比存在显着差异。然而,这种变化的原因是一个谜。

为了扩展这些发现,由东北大学的ShungoKoyama、TatsuyaYoshida和NaokiTerada领导的研究小组开发了火星大气演变模型。他们的研究发表在《科学报告》杂志上。

该模型集中于甲醛(H2CO),该研究小组的成员此前确定甲醛可以在远古火星大气中产生。

之所以做出这样的选择,是因为甲醛可以生成复杂的有机化合物,比如糖,而糖是生命所必需的。换句话说,甲醛可能是解释好奇号火星车样品异常值的缺失因素。它也可能是过去生命存在的迹象。

该模型将光化学模型与气候模型相结合,估算了火星上甲醛碳同位素比的变化,可追溯到30亿至40亿年前。该模型揭示了甲醛中13C的消耗是由于太阳紫外线照射导致CO2光解离,从而导致一种稳定同位素优于另一种。

研究还表明,碳同位素比率会根据当时火星的大气压力、火星表面反射的光的比例、一氧化碳与二氧化碳的比率以及火山活动释放的氢气量等因素而变化。

东北大学研究生Koyama表示:“该模型为以前无法​​解释的发现提供了可能的解释,例如为什么13C会神秘地耗尽。”

这一发现表明甲醛有助于古代火星上有机物的形成,这意味着该星球上可能产生了糖和核糖(RNA的一种成分,存在于所有活细胞中)等对生物至关重要的分子。