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艾伦·希尔斯84001

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简介编辑本段回目录

火星陨石“艾伦-希尔斯84001”火星陨石“艾伦-希尔斯84001”

火星陨石“艾伦-希尔斯84001”是美国宇航局、美国国家科学基金会和史密森学会联合组成的南极陨石搜寻计划小组于1984年12月27日在南极洲艾伦丘陵中发现的。

这块被命名为“艾伦·希尔斯84001”的陨石是火星表面的岩石,可能受到彗星小行星撞击后飞向地球,途中经过了1600万年的时间,降落到地球上的时间距今已经有1.3万年。该陨石的化学构成与人类在20世纪70年代采集到的火星大气样本分析相符合,因此可以断定其来自火星。 [1]

通过同位素法和对宇宙射线影响的研究,科学家们认为“艾伦-希尔斯84001”陨石的历史可以追溯到火星形成时的45亿年前,而且它从火星表面脱落后,在宇宙空间漂泊长达1300万年到1600万年,降落在地球上的时间距今也已经有1.3万年。

通过对这颗陨石长达10多年的研究,科学家们在陨石内部发现了一些与生命有密切关系的痕迹:碳酸盐小球、多环芳香烃(PAHs)和微磁铁矿晶体的存在,并由此推论火星至少在13亿年到36亿年前很可能有生命形态存在。

来历编辑本段回目录

哈勃望远镜拍摄的火星图片哈勃望远镜拍摄的火星图片

至于陨石是如何从火星进入太空的,科学家们认为,这可能是小行星等天体撞击火星的结果。已观察到的巨大陨石坑在一定程度上可以说明撞击产生的威力。不过,进入太空的火星岩石,要穿越数亿公里来到地球并不容易。

因此,截至2009年10月,在地球上发现的成千上万颗陨石中,科学家们一共才发现了53块来自火星,总重92公斤,仅相当于阿波罗计划中宇航员带回的整个样本量的10%。 [2]

研究编辑本段回目录

首先,科学家们排除了陨石内的痕迹被地球生物污染的可能性

陨石中发现的碳酸盐小球陨石中发现的碳酸盐小球

PAHs有机物分子存在于“艾伦-希尔斯84001”陨石内部,其密度大大高于南极冰层中多环芳烃的密度,其他的南极陨石没有多环芳烃,即便人造的污染也只会出现在表面,而且与这些多环芳烃有关的碳酸脂形成于36亿年前,说明有机分子不是陨石在星际旅行过程中附着到陨石上的,也不会来自于地球,应该来自于火星。科学家们分析称,这种比较简单的PAHs有机物分子可能是火星远古时代的微生物腐朽后的产物,它们为一种液体(很可能是水)所携带,并在碳酸盐小球形成时被截获。

其次,科学家们分析了火星上可能存在过水的证据
科学家们在“艾伦-希尔斯84001”陨石的新鲜破裂面上发现的扁圆形碳酸盐,像压扁的球,直径20毫米到50毫米。由于碳酸盐是遇水结晶的一种无机物,因此,科学家认为,火星水可能从这些火星岩石缝隙中渗透过。这颗红色星球在过去也许曾经有着适合生命生存的条件。

最后,科学家们发现了微磁铁矿晶体,并认为这是由火星细菌产生的
用高分辨率的透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM)结合能量分散光谱学方法对样品进行分析表明,这些矿石晶体的尺寸、纯度、形态与晶体结构都和由地球上的细菌产生的晶体的特征一样。

地球上有一种主要分布于土壤、湖泊和海洋等水底污泥的趋磁细菌,它的体内会生成一些微小的磁铁矿晶体,每个只有50纳米到100纳米,而且纯度高于一般由无机作用形成的天然磁铁矿。趋磁细菌会把10个到20个微磁铁矿晶体排成链状,像指南针一样利用地球磁场来感测方向,然后借鞭毛游向对该菌最有利的微氧环境处。因此,这种微磁铁矿晶体就如同生命的签名一样。而科学家在“艾伦-希尔斯84001”陨石内发现的微磁铁矿晶体尺寸是40纳米到60纳米,还有一些磁铁矿晶体呈链状排列。科学家们认为这是有关火星生命痕迹最令人信服的证据。 [2]

争论编辑本段回目录

欧洲ExoMars火星车模拟图欧洲ExoMars火星车模拟图

自从1996年宣布这块火星陨石可能有生命痕迹后,科学界关于该项研究的争论就没有停止过。各种支持与反对的观点激烈碰撞,争论的焦点主要集中在碳酸盐球体的形成温度和微磁铁晶体的成因上。反对的科学家认为“艾伦-希尔斯84001”陨石的各种特性可以是非生物成因的。他们进行了很多实验,想论证碳酸盐小球等一系列构造是在高温状态下产生,从而推翻所有对火星生命的推测,因为比照地球生物,高温下火星生物也是无法存活的。支持的科学家则用氧和硫的同位素分析,以及碳酸盐年龄测定等方法来说明碳酸盐低温下形成的可能,以及火星生命存在的可能性。

而近期美国宇航局科学家的最新研究结果就是想说明,热分解假说不能解释“艾伦-希尔斯84001”陨石中大部分磁铁矿晶体的成因,加热陨石成分的方法不能生成微磁铁晶体。科学家们解释说,纯菱铁矿加热后可以转化为纯磁铁矿,而“艾伦-希尔斯84001”陨石成分中含有碳酸盐嵌入式纯磁铁矿,却没有纯菱铁矿的存在,而且从来没有。科学家们认为“艾伦-希尔斯84001”中磁铁矿成分不是来自于碳酸盐,而是来自于另外一个过程。对比地球上的现象,与在“艾伦-希尔斯84001”陨石中磁铁矿成分相同的磁铁矿晶体大多数由超磁细菌制造,因此通过生物模式得到是可行的。科学家们应用最新的高分辨率电子显微镜得到的新分析显示,“艾伦-希尔斯84001”陨石的磁铁矿晶体结构中约有25%是由细菌形成的。

尽管关于“陨石上是否存在火星生命痕迹”的争论仍在继续,关于“艾伦-希尔斯84001”陨石的研究目前也不能让我们探知更多关于火星生命的秘密,但越来越多的证据表明这个来自火星的样本具有重大的科研价值。科学家们的分析认为,“艾伦-希尔斯84001”陨石中碳酸盐球形成时火星上的温度可能为0摄氏度到80摄氏度,而不是生物无法存在的700摄氏度。假如生命存在于远古时期的火星,那么生命很可能今天仍存在于火星。火星环境的改变不一定会扑灭所有地下微生物的生命。在这方面,地球上微生物抵御恶劣环境的实例可以给火星生命依然存在的推测带来一丝希望。

火星生命证据编辑本段回目录

火星表面上奇怪的沙丘火星表面上奇怪的沙丘

科学家们在这块陨石中发现了蠕虫形态的结构,并推测这极可能是石化了的细菌。这些细菌是在陨石表面以下发现的,这说明它们是在陨石抵达地球时已经存在,而不是在后来的岁月中被地球上的细菌入侵生成的。此前曾有不少人持这种观点,认为这些细菌形态的物质可能是地球细菌侵蚀生成。

早在1996年,麦凯和其他一些科学家就曾指出,这块陨石中的微化石可能是生命的证据,不过许多人对此观点持怀疑态度,认为这些类似生物的结构也许不是生物。

现在,麦凯等科学家利用高清电子显微镜等设备进行了进一步研究,得出新的结论。他们重点关注了陨石表面几层的磁性晶体结构,这里面包含有简单的细菌形态,结果发现,这些结构中25%的部分在化学形式方面与细菌的组成一致。

此外,科学家们还从这块陨石中发现了火星上存在液态水的证据,证明这颗红色星球在过去也许曾经有着适合生命生存的条件。 [1]

相关编辑本段回目录

除了这块“艾伦•希尔斯84001”火星陨石外,麦凯所在的研究小组还研究了另外两块来自火星的陨石:1911年降落在埃及的“纳赫利赫”(Nakhla)以及一名日本探险家在南极发现的“山藤593”(Yamato 593)。在即将发表的研究结果中,科学家们指出,这两块陨石中都存在有微生物生命的证据。 [1]

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