一般認爲，大約38億～36億年前的火星就像現在的地球一樣溫暖，且存在海洋。然而，在這樣的環境中，氨基酸和糖等生命物質分子原料——甲醛的生成情況仍不得而知。
日本東北大學理學研究科地球物理學專業的研究生小山俊吾、寺田直樹教授、古川善博副教授等人組成的研究團隊，利用大氣的光化學模式推算了遠古火星大氣中甲醛的生成量，結果表明，在遠古火星的溫暖時期，甲醛是持續生成。相關研究成果已發表在期刊《Scientific Reports》上。
圖1. 在遠古溫暖的火星上，甲醛（H₂CO ）在大氣中生成並在海洋中轉化爲生命物質分子程序的概念圖（供圖：©Shungo Koyama）
研究團隊利用大氣的化學模式，在類比遠古火星大氣的條件下計算了甲醛的生成量。結果表明，如果火山噴出的氫超過一定水平，那麼在大約40億年前到30億年前的廣義時期内，很多甲醛都是透過大氣中的化學反應生成的。特別是在大約38億～36億年前的溫暖時期，甲醛的生成效率最高。
核糖（糖）是被認爲在生命起源中發揮重要作用的核糖核酸（RNA）的組成要素。基於此次計算出的甲醛生成量，並結合迄今進行的甲醛聚糖反應實驗數據，研究人員還推算出了遠古火星海洋中核糖的生成量。結果顯示，只有在遠古火星的溫暖時期，以核糖爲代表的生命物質分子——糖才可能持續生成。
目前，美國宇航局（NASA）的偵檢器正在火星上進行地質勘測。透過由此得到的資料來看，此次推算時期的有機物質特徵也逐漸清晰。未來，研究團隊希望根據此次成功推測其生成的甲醛同位素等物質的特徵，來推斷當時地層中沉積物的有機物質特徵，並透過與偵檢器獲得的資料進行比較，更詳細地解析出當時火星的有機物質生成進程。據悉，作爲研究的一環，他們希望結合火星表面的地形和推測得出的當時的氣候資訊等情況，揭示出火星上哪些地方更容易形成生命物質分子。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Scientific Reports
論文：Atmospheric formaldehyde production on early Mars leading to a potential formation of bio-important molecules
DOI：10.1038/s41598-024-52718-9
