据一项新的研究报告称,如果火星的大气层当时富含氢(H2),那么在很久以前,进入火星的太空岩石可能也帮助火星孕育了具有生物利用价值的氮元素,换句话说,小行星撞击可能使火星成为一个更适合生命生存的地方!

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我们知道氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,而且它在生物体内发挥着巨大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。2015年,美国宇航局的火星探测车“好奇号”在盖尔陨石坑的岩石中发现了硝酸盐(NO3)。盖尔陨石坑是一个直径154公里的洞,自2012年以来,这个六轮机器人一直在该区域探索。

硝酸盐是氮的一种“固定”形式,即存在的生命形式,至少我们在地球上所知道的,可以吸收NO3的氮,可以将其结合到像氨基酸一样的生物分子中。。这与“不固定”的气态氮(N2)形成了鲜明的对比,N2的特征是两个紧密结合、惰性和相对难以接近的氮原子。

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而研究人员此次模拟火星早期大气中小行星撞击的部分实验装置烧瓶中含有二氧化碳、氮气和氢气的混合物。一个高强度的红外激光从一个透镜(左)聚焦到烧瓶中,模拟小行星进入火星空气时产生的高能冲击波。然后将气体从烧瓶中抽出并进行分析,以确定固氮的成分和水平。

这项研究似乎帮助科学家们解开一个问题:即盖尔陨石坑硝酸盐的来源。

研究人员模拟了火星早期的大气层,他们在烧瓶里装满了各种混合的氢、氮和二氧化碳气体,然后用红外光脉冲冲击烧瓶,模拟小行星撞击这颗红色星球的空气时产生的冲击波,随后测量硝酸盐的含量。令人惊讶的结果产生了,在模拟小行星撞击的激光冲击实验中加入了氢气,硝酸盐的产量增加了。

科学家完全惊呆了,因为这是违反直觉的,氢会导致缺氧环境,而硝酸盐的形成需要氧气,然而,氢的存在导致了激波加热气体的更快冷却,在更高的温度下捕获了硝酸盐的前体一氧化氮,而在更高的温度下,使得它的产量更高,这真是令人惊叹的现象!

我们知道火星目前的大气层只有地球大气层的1%厚,但是这颗红色星球的空气在40亿年前要厚得多,因此古代火星拥有不比地球差的海洋、湖泊和河流系统。

虽然我们火星长期消失的大气层的组成尚不清楚,但一些建模工作表明,火星H2可能已经大量存在,帮助保持这颗红色行星足够的温度来支持所有的液态水。