據(jù)一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱,如果火星的大氣層當(dāng)時(shí)富含氫(H2),那么在很久以前,進(jìn)入火星的太空巖石可能也幫助火星孕育了具有生物利用價(jià)值的氮元素,換句話說,小行星撞擊可能使火星成為一個(gè)更適合生命生存的地方! 我們知道氮是空氣中最多的元素,在自然界中存在十分廣泛,而且它在生物體內(nèi)發(fā)揮著巨大作用,是組成氨基酸的基本元素之一。2015年,美國宇航局的火星探測(cè)車“好奇號(hào)”在蓋爾隕石坑的巖石中發(fā)現(xiàn)了硝酸鹽(NO3)。蓋爾隕石坑是一個(gè)直徑154公里的洞,自2012年以來,這個(gè)六輪機(jī)器人一直在該區(qū)域探索。 硝酸鹽是氮的一種“固定”形式,即存在的生命形式,至少我們?cè)诘厍蛏纤赖模梢晕誑O3的氮,可以將其結(jié)合到像氨基酸一樣的生物分子中。。這與“不固定”的氣態(tài)氮(N2)形成了鮮明的對(duì)比,N2的特征是兩個(gè)緊密結(jié)合、惰性和相對(duì)難以接近的氮原子。 而研究人員此次模擬火星早期大氣中小行星撞擊的部分實(shí)驗(yàn)裝置燒瓶中含有二氧化碳、氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔?。一個(gè)高強(qiáng)度的紅外激光從一個(gè)透鏡(左)聚焦到燒瓶中,模擬小行星進(jìn)入火星空氣時(shí)產(chǎn)生的高能沖擊波。然后將氣體從燒瓶中抽出并進(jìn)行分析,以確定固氮的成分和水平。 這項(xiàng)研究似乎幫助科學(xué)家們解開一個(gè)問題:即蓋爾隕石坑硝酸鹽的來源。 研究人員模擬了火星早期的大氣層,他們?cè)跓坷镅b滿了各種混合的氫、氮和二氧化碳?xì)怏w,然后用紅外光脈沖沖擊燒瓶,模擬小行星撞擊這顆紅色星球的空氣時(shí)產(chǎn)生的沖擊波,隨后測(cè)量硝酸鹽的含量。令人驚訝的結(jié)果產(chǎn)生了,在模擬小行星撞擊的激光沖擊實(shí)驗(yàn)中加入了氫氣,硝酸鹽的產(chǎn)量增加了。 科學(xué)家完全驚呆了,因?yàn)檫@是違反直覺的,氫會(huì)導(dǎo)致缺氧環(huán)境,而硝酸鹽的形成需要氧氣,然而,氫的存在導(dǎo)致了激波加熱氣體的更快冷卻,在更高的溫度下捕獲了硝酸鹽的前體一氧化氮,而在更高的溫度下,使得它的產(chǎn)量更高,這真是令人驚嘆的現(xiàn)象! 我們知道火星目前的大氣層只有地球大氣層的1%厚,但是這顆紅色星球的空氣在40億年前要厚得多,因此古代火星擁有不比地球差的海洋、湖泊和河流系統(tǒng)。 雖然我們火星長期消失的大氣層的組成尚不清楚,但一些建模工作表明,火星H2可能已經(jīng)大量存在,幫助保持這顆紅色行星足夠的溫度來支持所有的液態(tài)水。 |
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