火星有机物起源新研究：非生物解释面临挑战

2026年2月4日，权威学术期刊《天体生物学》（Astrobiology）刊登了一项引人注目的科研成果。该研究对火星上发现的复杂有机分子浓度提出了新的见解，并公开质疑了仅通过非生物机制解释这些现象的可能性。自2012年成功着陆以来，美国国家航空航天局（NASA）的“好奇号”火星探测车一直致力于对盖尔陨石坑（Gale Crater）的科学考察。科学家普遍认为，这一区域在数十亿年前曾拥有活跃的液态水系统，是寻找地外生命迹象的理想场所。

此次研究的核心突破点在于对一块代号为“坎伯兰”（Cumberland）的古老粘土岩样本的精细化验。该样本提取自著名的“黄刀湾”（Yellowknife Bay）区域。早在2025年3月，科研团队就曾初步报告称，在该样本中检测到了微量的癸烷、十一烷和十二烷。这些长链碳氢化合物在生物学上具有重要意义，因为它们极有可能是脂肪酸的降解片段，而脂肪酸正是构成地球生物细胞膜的核心成分。当时，这些在火星表面发现的体量最大的有机分子，其初步估算的浓度仅为30至50 ppb（十亿分之一）。

为了客观评估非生物因素（如陨石撞击带来的有机物输送）对这一发现的贡献，由NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家亚历山大·帕夫洛夫（Alexander Pavlov）率领的国际专家团队，专门针对宇宙辐射导致的有机物降解进行了模拟建模。由于火星缺乏浓密的大气保护层和全球性磁场，其地表物质长期暴露在致命的辐射轰击下。研究人员通过“时间回溯”技术，模拟了该岩石在火星表面暴露约8000万年期间的损耗情况，力求还原出这些物质在被辐射破坏前的原始丰度。

模拟计算的结果令科学界感到震惊：在经历漫长的辐射降解之前，“坎伯兰”泥岩中长链烷烃或其前体物质的原始浓度可能处于120至7700 ppm（百万分之一）之间。这一重建后的浓度水平显著超越了目前已知的所有非生物过程所能达到的上限，无论是来自外太空的物质沉积，还是行星内部的热液反应。此外，样本的矿物学特征显示，该区域并未经历过产生此类浓度有机物所需的高温热液环境。因此，研究团队明确指出，仅凭非生物来源“无法轻易解释”这些复杂分子的存在。

这项深度利用“火星样本分析仪”（SAM）数据的研究，极大地增强了关于古代火星存在复杂有机化学过程的论据。尽管研究作者谨慎地表示，这尚不能作为火星曾存在生命的最终定论，但他们一致认为，这些有机物起源于古代微生物的“生物起源假说”是一个极其“合理的假设”。在数十亿年前形成的含水沉积岩中发现如此大规模的有机化合物，不仅再次确认了盖尔陨石坑过去的潜在宜居性，也为未来的火星生命探测任务指明了新的研究方向。