通过太空任务探测太阳系天体中的有机物


通过太空任务探测太阳系天体中的有机物


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通过太空任务探测太阳系天体中的有机物


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通过太空任务探测太阳系天体中的有机物


碳基化合物在整个宇宙中广泛存在 , 包括我们所知的构成生命的非生物分子 。 本文回顾了旨在检测太阳系行星体中有机物和生物特征的太空任务 。 虽然迄今为止只有一个生命探测太空任务 , 即维京火星任务 , 但过去和现在的几个太空任务已经寻找有机物质 , 为未来探测外星生命的迹象铺平了道路 。 这篇评论还报告了对有机物的原位分析和来自原始天体的样本返回任务 , 提供了有关早期太阳系条件以及交付给太阳的生命基石的重要信息 。

有机物质 , 即由碳基化合物组成的物质 , 广泛分布于整个宇宙 , 包括星际和星际介质 , 和太阳系天体 , 例如彗星、小行星、微陨石、行星际尘埃粒子和超碳质南极微陨石 , 以及几颗行星和卫星 。 彗星、小行星及其碎片在后期的重轰炸期间外源地向原始地球输送有机物质 。 此外 , 我们太阳系的行星体中可能存在外星生命 , 例如火星 , 以及木星和土星的一些冰冷卫星 , 使得在这些地方寻找代表生命特征的有机分子变得更加重要 。

火星1976年的维京号宇宙飞船是第一个 , 也是迄今为止唯一一个对太阳系天体进行的生命探测任务 , 该任务完好无损地着陆并进行了测量 。 火星风化层样品在500oC下热解30秒 , 然后使用气相色谱-质谱仪分析逸出的挥发物 。 在来自火星的两个表面样品中 , 未检测到高于十亿分之几阈值水平的有机化合物 。 这后来被解释为两个可能的原因:技术问题和在“错误位置”进行搜索 。 关于第一点 , 多年后的一项研究表明 , 维京气相色谱-质谱仪不会检测到每克土壤中存在数百万个细菌细胞中的氨基酸 。

关于第二点 , 现在已经确定寻找生物特征不应该以火星表面为目标 , 因为在火星表面和地下有几个破坏有机分子的过程 , 即紫外线辐射、宇宙射线以及可能产生非挥发性产物的氧化反应 。 事实上 , 凤凰号航天器的湿化学实验室检测到了氧化物质 , 而热演化气体分析仪检测到了氧气的释放 , 这与高氯酸盐的热分解相一致 。 由于这些结果 , 维京号任务的气相色谱-质谱仪数据被重新分析 , 建议维京号着陆点的高氯酸盐含量≤0.1% 。 火星科学实验室的火星样品分析仪器表明盖尔陨石坑中存在氧氯相 , 氯苯也被发现在重新维京气相色谱-质谱仪数据集的分析 , 得出的结论是 , 氯化烃是来自火星来源或外源来源的火星氯和有机碳的反应产物 。

好奇号火星车上的火星样品分析仪器套件发现有机物质保存在盖尔陨石坑默里地层底部的湖相泥岩中 。 2020年 , 将发射一个火星车 , 在火星地下寻找生物特征 。 它将获得不同深度的样本 , 从0米到2米 。 与此同时 , 微量气体轨道飞行器已经在火星轨道上运行 , 自2018年4月开始进行科学活动 。 它将确定火星大气中甲烷和其他微量气体的存在 , 为火星上可能的生物活动提供证据 。

【通过太空任务探测太阳系天体中的有机物】2015年7月 , 新视野号宇宙飞船飞越了矮行星冥王星及其卫星 。 通过其特征光谱特征区分了各种低温表面冰 。 卡戎的极冠上有一个暗红色的斑点 , 类似于冥王星表面的颜色 。 冥王星表面吸收表明碳氢化合物比甲烷重 。 事实上 , 它归因于烃类的高能辐射处理产生的类托林有机大分子 。 假设在卡隆星上也会发生类似的过程 。 此外 , 他们还表明 , 沙丘的波长可能是由中等大小的冥王星风中沙粒大小的甲烷冰沉积而成 。

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