马德里,14(欧洲出版社)
已经安装在好奇号火星车上并计划未来在 ExoMars 罗莎琳德·富兰克林火星车上使用的设备可用于轻松评估火星上是否存在活跃生命。
伦敦帝国理工学院博士生所罗门·赫希(Solomon Hirsch)和他的导师马克·塞普顿(Mark Sephton)教授意识到,现有仪器可以用来探测生命迹象,而成本仅为开发新任务和仪器的一小部分。它有可能被用于探测其他行星或卫星上的生物。
这种仪器被称为气相色谱质谱仪 (GC-MS),自 20 世纪 70 年代中期以来就安装在火星探测器上,并在海盗一号和海盗二号着陆器上安装了初步版本。
Hirsch 和 Sephton 发现,它可以用于检测许多活体和近期死亡生物体内细胞膜分子内的化学键。该研究发表在《npj 太空探索》杂志上。
“像美国国家航空航天局 (NASA) 和欧洲航天局 (ESA) 这样的航天机构都不知道他们的仪器已经可以做到这一点,”塞夫顿教授在一份声明中说道。“我们开发了一种巧妙的方法,可以快速可靠地识别出表明存在生命迹象的化学键,”他补充道。“好奇号火星车刚刚庆祝了在火星上停留13周年,但谁说老狗学不会新把戏呢?”
独特的原子序列
这种新方法检测到了一种独特的原子序列,这种序列将活细菌和真核细胞外膜的组成分子结合在一起。这些分子构成了地球上绝大多数的生物物质,其中也包括科学家们预计在地球之外也能发现的生命形式。
这些键的特征存在于被称为完整极性脂质 (IPL) 的分子中,在气相色谱-质谱 (GC-MS) 仪器生成的图表中呈现为清晰的峰值。Hirsch 表示:“当我们将完整的极性脂质化合物引入气相色谱-质谱 (GC-MS) 时,我们并不知道会发生什么,因为这些化合物通常使用其他技术进行分析。得益于已在众多外星任务中使用的太空设备,我们识别出的特征特征为生命存在提供了清晰的指示。如果我们发现地球以外生命的证据,那么第一个问题将是:生命现在存在吗?想到我们开发的技术可以用来解答这个问题,真是令人兴奋。”
一旦生物体死亡,其 IPL 键会在数小时内衰减,之后就无法再检测到,仪器读数上也不再出现峰值。
该方法不仅有助于探测太阳系其他区域的生命,也有助于保护地球上的生命。来自世界各地的科学家团队计划投入数百万美元,在从火星带回的样本中寻找活跃生命的迹象。一种快速简便的生命探测方法将有助于他们的任务。
塞普顿教授表示:“我们探测活跃生命的方法可以在火星和太阳系外冰卫星的羽流中实施,然后可以将数据发回地球进行解释,或者对从潜在的外星生物圈带回地球的样本进行解释。”
赫希补充道:“由于火星表面温度和辐射条件恶劣,我们很难在火星表面找到生命。尽管如此,我们也不排除这种可能性:生命在极端环境下也能找到令人惊叹的生存方式。此外,像ExoMars这样的未来任务计划在火星表面钻探数米深,在那里发现活跃生命的概率会显著提高。”