【NASA好奇号火星车发现火星迄今种类最丰富的有机分子】NASA喷气推进实验室2026年4月21日消息，经过数年实验室分析，NASA好奇号火星车2020年钻取的“玛丽·安宁3号”（Mary Anning 3）岩石样本被确认含有火星迄今发现种类最丰富的有机分子集合。样本中识别出21种含碳分子，其中7种为首次在火星上探测到。科学家目前无法确定这些有机分子源于生物过程还是地质过程，两种成因均有可能。但这一发现再次证实，古代火星具备支持生命存在的化学条件。此外，这些分子属于已知能够在火星表面持续数十亿年辐射暴露后仍得以保存在岩石中的化合物，而辐射通常会随时间推移分解此类分子。“玛丽·安宁3号”样本采集自夏普山（Mount Sharp）一处数十亿年前曾被湖泊与溪流覆盖的区域。该绿洲在火星远古历史中多次泛滥与干涸，最终使该区域富含粘土矿物，而粘土尤其善于保存有机化合物——即含碳分子，它们是生命的基石，在太阳系中广泛存在。在新识别的分子中，一种氮杂环化合物（nitrogen heterocycle）尤为关键，其碳环结构中含有氮原子，被认为是RNA和DNA这两种遗传信息关键核酸的前体物质。论文第一作者、佛罗里达大学的艾米·威廉姆斯（Amy Williams）表示：“这一探测结果意义深远，因为这类结构可能是更复杂含氮分子的化学前体。氮杂环此前从未在火星表面被发现，也未在火星陨石中得到确认。”另一项重要发现是苯并噻吩（benzothiophene），这是一种含碳和硫的分子，在大量陨石中均有发现。部分科学家认为，这些陨石及其所含的有机分子可能在早期太阳系中为前生命化学播下了种子。这一发现与2025年好奇号团队公布的另一项成果形成互补：当时发现了火星迄今最大的有机分子，包括长链烃——癸烷、十一烷和十二烷。上述两项发现均由好奇号搭载的一套精密微型实验室——火星样本分析系统（Sample Analysis at Mars, SAM）完成。该仪器位于火星车内部，由NASA戈达德航天飞行中心研制。火星车机械臂末端的钻头将精心挑选的岩石样本粉碎成粉末，随后送入SAM，由高温烤箱加热材料并释放气体，仪器再对气体进行分析以揭示岩石成分。此外，SAM还能执行“湿化学”实验，将样本滴入少量溶剂中，通过反应分解那些原本难以检测的较大分子。该仪器配备多个溶剂杯，但仅有两个含有四甲基氢氧化铵（tetramethylammonium hydroxide, TMAH），这种强效溶液专用于最高价值的样本。“玛丽·安宁3号”是首个接受TMAH处理的样本。为验证TMAH与地外物质的反应，论文作者还在地球上使用默奇森陨石（Murchison meteorite）进行了测试。这块陨石是史上研究最深入的陨石之一，年龄超过40亿年，含有播撒于早期太阳系的有机分子。经TMAH处理的默奇森陨石样本被证实可分解出与“玛丽·安宁3号”中观测到的部分相同分子，包括苯并噻吩。该结果证实，“玛丽·安宁3号”中发现的火星分子可能源自与生命相关的更复杂化合物的分解。好奇号最近已在探索由古代地下水形成的网状箱状脊（weblike boxwork ridges）时使用了第二个也是最后一个TMAH溶剂杯。任务团队正在分析相关数据，以备未来发表评审论文。NASA戈达德航天飞行中心研制的SAM基于更大型的商用实验室仪器。工程师们必须将其大幅缩小并开发低功耗运行方案，才能将其装入火星车。科学家们还需学习如何以更慢的速度、更长的时间加热SAM的烤箱，以完成部分实验。SAM首席研究员、论文合著者查尔斯·马勒斯平（Charles Malespin）表示：“首次在火星上开展这类化学实验本身就是一项壮举。既然我们已经积累了经验，就有能力在未来的任务中运行类似的实验。”事实上，NASA戈达德已为ESA（欧洲航天局）的罗莎琳德·富兰克林火星车（Rosalind Franklin Mars rover）提供了包括质谱仪在内的多个组件，用于下一代SAM——火星有机分子分析仪（Mars Organic Molecular Analyzer）。NASA的“蜻蜓号”（Dragonfly）旋翼机将搭载类似的“蜻蜓质谱仪”（Dragonfly Mass Spectrometer）探索土星的卫星土卫六（Titan）。上述两台仪器均将具备使用TMAH溶剂进行湿化学实验的能力。