硝基苯分子中存在的电子效应（硫代苯在火星上被发现了）

作为地球的姐妹星球，火星在人类的探索目标中一直占据着主要地位，有迹象表明火星的过去也存在在山川和海洋，只是当火星的磁场莫名消失后，无情的宇宙粒子直接剥夺了火星上的宜居条件。直至今日，科学家仍在寻找火星上曾经生命存在的可能线索！令人兴奋的是，来自NASA的好奇号发现了可能是火星生命产生的有机分子----硫代苯！

硫代苯，它其实是一种表现很像苯的分子。在原油、煤和松露都含有硫苯，其他一些物质也是如此。火星科学实验室的“好奇号”在火星上发现了硫代苯，虽然这并不能最终证明火星上曾经存在过生命，但它的发现对“好奇号”来说是一个重要的里程碑。

美国国家航空航天局(NASA)的“好奇号”使命是评估火星上是否曾经有过一个能够支持微生物这种小型生命形式的环境。换句话说，它的任务是确定地球的“可居住性”。直至今日，好奇号已经发现了许多火星过去河流甚至生命的线索！

柏林科技大学的两位科学家Dirk Schulze-Makuch和Jacob Heinz认为，“好奇号”(thiophenes Curiosity)在火星上发现的硫代苯可能是火星早期生命的一个关键特征。如果他们是对的，那么火星曾经居住着简单的生命形式。

此次在火星沉积物中发现的硫代苯，它是在火星上发现的许多关键分子之一，可能有生物起源。硫代苯也可以通过成岩作用产生非生物起源，成岩作用是指当沉积物变成沉积岩时所发生的物理和化学变化。

通过调查火星上的沉积岩，科学家发现硫代苯可以通过生物过程产生，也可以通过非生物过程产生，比如沉积物变成沉积岩。

为了在火星沉积物中找到硫代苯，“好奇号”必须先把样本加热到500摄氏度以上。然后，“好奇号”用火星上的样本分析仪器“萨姆”对它进行了检测。萨姆用气相色谱-质谱法分析了样品中逸出的气体。结果发现了几种似乎比化学途径更可能产生硫代嘌呤的生物途径，但是需要进一步的证据。如果你在地球上发现了硫代苯，那么你会认为它们是生物性的，但在火星上，证明这一点的难度肯定要高得多。

硫代苯的结构表明它可能是生物起源。它们有四个碳原子和一个硫原子组成的环，还有氢原子。烃类是有机化学的基本元素，含硫原子的烃类分子是有机化学研究的重要组成部分。

研究还表明，有非生物来源的硫苯可以通过流星撞击和一种叫做热化学硫酸盐还原的过程产生，在这种过程中，化合物被加热到120摄氏度以上。

但科学家更加关注的是硫代苯的生物来源。在遥远的过去，大约30亿年前，火星是一个完全不同的地方。它可能有一个温暖而潮湿的环境，可以孕育生命。这些古老的细菌可能在生物学上促进了硫酸盐还原过程，从而产生了“好奇号”探测到的硫代苯。

所幸好奇心比它的前辈们的勇气号和机遇号要先进得多，它利用技术将大分子分解成小分子进行分析。但是当下一个火星探测器，欧洲航天局的ExoMars任务，到达这颗红色星球时，它将带来更先进的技术。

ExoMars的MOMA(火星有机分子分析仪)是ExoMars漫游者上首要的天体生物学仪器，也是最大的仪器。它比“好奇号”的仪器更精致，而且它不依赖碎片来研究分子。MOMA将允许收集和研究更大的分子。

欧空局的ExoMars漫游者将于2021年登陆火星，继续寻找火星上存在远古生命的证据。

MOMA将使用同质性的概念来识别生物或非生物的分子，这是好奇号无法做到的。同质性是氨基酸和糖的一种特性，生命所必需的许多有机分子，包括氨基酸和糖，可分为左旋和右旋两种，称为手性。

在地球生命中，20种氨基酸中有19种是同型和左手性的，而作为RNA和DNA组成部分的糖是同型和右手性的。同质性对于有效的新陈代谢是至关重要的。但是同样的化学物质在实验室中产生的左手和右手类型的丰度是一样的。基本的想法是，如果我们找到了构成生命的同质积木，它们可能有生物来源。

生命中许多最重要的分子可以以左旋或右旋的形式存在。他们需要能够与对方“握手”，以发挥作用。人们从右到右握手，或者从左到右握手。不可能从右向左摇摆，反之亦然。同位素比值还可以区分具有生物或非生物起源的相同原子。两位科学家舒尔茨-马库奇和海因策认为，来自ExoMars漫游者的一些数据也应该用来寻找碳和硫的同位素。特别是两者较轻的同位素。他们认为那是我们最有可能找到生物起源的地方。

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不过生命形式倾向于改变它们所产生元素的轻同位素和重同位素之间的平衡。这个比例不同于相同元素在它们的构件中的比例。这是舒尔茨·马库奇所说的“生命的迹象”。

关于火星上有生命的讨论已经持续了几十年。1976年海盗号登陆器登陆火星时，他们进行了第一次现场测量，寻找有机化合物。他们的发现在今天仍然有些争议，因为没有实验室实验能够完全重现这些结果。然而，科学界普遍认为维京人的发现可以用非生物来源来解释。

ExoMars漫游者是我们了解古代火星宜居性的下一步。它的实验结果可能会让我们更确切地了解火星上是否曾经存在生命。但不幸的是，这可能不会让我们得到那个结论。除非我们真的需要把人送到那里去，再利用显微镜或许能看到最深处的细节！