在紅色星球的荒涼地表下，是否隱藏著生命的痕跡？2025年3月24日，NASA 宣布一個令人振奮的大消息：在火星上發現了迄今為止最大的有機分子——癸烷、十一烷和十二烷。這些可能是脂肪酸的碎片，而脂肪酸正是地球生命細胞膜的基石。這一發現是否預示著火星曾有生命？讓我們跟隨好奇號的探秘之旅，揭開這一發現的科學奧秘、深遠意義，以及它如何點燃未來火星探索的新火花。

NASA 好奇號發現最大有機分子詳情：https://science.nasa.gov/missions/mars-science-laboratory/nasas-curiosity-rover-detects-largest-organic-molecules-found-on-mars/

●一次意外發現

故事要從2013年5月19日說起。那一天，好奇號在火星蓋爾隕石坑的黃刀灣地區鉆取了一塊名為「坎伯蘭」的泥巖樣本▲。黃刀灣是一個古老的湖床遺址，科學家推測這里在37億年前曾有液態水存在數百萬年，可能是火星上最適合生命存在的環境之一。好奇號將樣本送入車載的【火星樣本分析】（SAM）迷你實驗室，試圖尋找生命的化學線索。

最初，科學家在坎伯蘭樣本中發現了甲烷、氯代烴和噻吩等小型有機分子，這些發現已經足夠令人興奮。但在2025年的一次實驗中，研究團隊使用了一種新的雙重加熱技術對樣本進行分析，結果出乎意料：他們檢測到了癸烷（C??H??）、十一烷（C??H??）和十二烷（C??H??）——這些長鏈烴類分子由10到12個碳原子組成，是迄今為止在火星上發現的最大有機分子。

「這些分子可能是脂肪酸分解后的碎片，」項目研究首席作者、法國國家科研中心的卡羅琳·弗雷森內（Caroline Freissinet）解釋說，「脂肪酸是地球上所有生物細胞膜的重要成分。如果火星上也存在類似分子，可能會為我們尋找生命提供重要線索。」

NASA關于火星甲烷和有機分子的好奇討論： https://astrobiology.nasa.gov/news/curious-about-methane-and-organic-molecules-on-mars/

●為什么這很重要？

在地球上，脂肪酸是生命的基石。它們構成了細胞膜，幫助細胞維持結構和功能。但在火星上，這些分子是否也與生命有關？科學家還無法給出確切答案。脂肪酸可以通過非生物過程形成，比如水與礦物在熱液噴口中的化學反應。因此，這些長鏈烴類可能是火星古代地質活動的產物，也可能是某種未知生物活動的遺跡。

然而，這一發現的意義遠不止于此。首先，這些分子的復雜性令人驚訝。之前在火星上發現的有機分子大多是甲烷這樣簡單的小分子，而癸烷、十一烷和十二烷的碳鏈長度，表明火星可能具備形成或保存更復雜有機化合物的條件。這為火星的前生物化學研究打開了一扇新窗——前生物化學是研究生命起源前化學過程的科學領域。

更令人意外的是，這些分子竟然能在火星惡劣的環境中保存37億年。火星表面充滿高輻射和氧化作用，通常會迅速破壞有機物質。但坎伯蘭樣本所在的泥巖似乎起到了保護作用。NASA 戈達德太空飛行中心的丹尼爾·格拉文（Daniel Glavin）表示：「這表明某些火星區域可能特別適合保存生命的化學痕跡。這對我們尋找火星過去生命提供了新的希望。」

●火星上的「生命拼圖」

黃刀灣的環境為這一發現增添了更多可能性。科學家通過好奇號的數據確認，這里曾是一個湖泊，富含粘土礦物、硫、硝酸鹽和甲烷——這些都是地球上與生命活動密切相關的元素。尤其是甲烷，它在坎伯蘭樣本中含有一種與地球生物過程相關的碳同位素。雖然這并不能直接證明火星上有生命，但它讓科學家對黃刀灣的「宜居潛力」充滿期待。

「液態水在蓋爾隕石坑存在了數百萬年，甚至可能更久，」格拉文說，「這意味著火星上可能有足夠的時間發生形成生命的化學反應。」

然而，好奇號的 SAM 實驗室有其局限性。它無法檢測更長的碳鏈分子，也無法進行更復雜的同位素分析來確定這些分子的來源。加州理工學院的約翰·艾勒（John Eiler）教授指出：「這是我們迄今為止發現的最有可能識別火星生命遺跡的材料，但我們需要更先進的儀器——這意味著要把樣本帶回地球。」

●火星樣本返回任務

為了解開火星生命的謎團，NASA 和歐洲航天局（ESA）正在合作推進一項雄心勃勃的計劃——火星樣本返回（Mars Sample Return, MSR）任務。這項任務的目標是將火星上的樣本帶回地球，在實驗室中進行最精密的分析。

目前，NASA 的毅力號（Perseverance）火星車正在杰澤羅隕石坑（距離好奇號2300英里）收集樣本。杰澤羅隕石坑同樣是一個古老湖床遺址，毅力號已經收集了27個樣本管，包括巖石、土壤和大氣樣本。這些樣本被儲存在火星表面，等待未來的取回任務。

根據計劃，NASA 將發射一個樣本取回著陸器，攜帶火星上升飛行器（Mars Ascent Vehicle, MAV）和小型直升機前往杰澤羅隕石坑。直升機會收集樣本，交給 MAV，后者將首次從火星表面發射進入軌道。ESA 的地球返回軌道器（Earth Return Orbiter）會在軌道上捕獲樣本容器，最終帶回地球，預計在猶他沙漠著陸。

然而，這項任務面臨諸多挑戰。最初計劃在2033年返回樣本，但由于預算和技術問題，NASA 在2024年調整了計劃，提出更簡化的方案，目標是將成本控制在55億至77億美元之間，樣本返回時間定在2035年至2039年。即便如此，從火星表面發射火箭、在軌道上自動交會對接、長距離運輸樣本并安全返回地球，這些都是前所未有的技術難題。???????

●生命之謎的下一站

好奇號的發現為火星樣本返回任務注入了新的動力。如果火星上真的存在與生命相關的有機分子，地球上的實驗室將是我們解開謎團的最佳希望。科學家希望通過同位素分析和更精密的儀器，確定這些分子的來源，甚至可能發現直接的生物標志。

與此同時，這一發現也為未來的火星探索指明了方向。類似黃刀灣和杰澤羅隕石坑的區域可能成為重點目標，科學家將尋找更復雜的有機分子，甚至是古代微生物的化石證據。此外，火星的有機化學研究還能幫助我們理解其他星球的生命潛力，比如木衛二或土衛六。

「我們正站在火星探索的新起點上，」弗雷森內說，「這些發現讓我們離回答『火星上是否有生命』這個終極問題又近了一步。」

從好奇號的鉆孔到毅力號的樣本緩存，再到未來的樣本返回任務，人類對火星的探索從未停止。或許有一天，當我們打開從火星帶回的樣本盒時，會發現紅色星球隱藏了數十億年的生命秘密。而那一天，可能比我們想象的更近。