發(fā)現(xiàn)高濃度甲烷和在隕石中發(fā)現(xiàn)輕碳同位素相比，哪個(gè)更能證明火星存在生命？

問(wèn)題描述：發(fā)現(xiàn)高濃度甲烷和在隕石中發(fā)現(xiàn)輕碳同位素相比，哪個(gè)更能證明火星存在生命？

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>謝小秘書(shū)的邀請(qǐng)。這道問(wèn)題的答案是后者，隕石里發(fā)現(xiàn)輕碳同位素更能說(shuō)明火星可能存在過(guò)生命。因?yàn)榧淄楸蛔C明既可以由生命活動(dòng)產(chǎn)生，也可以由巖石化石變化產(chǎn)生，無(wú)法說(shuō)明是否存在生命。

在繼續(xù)展開(kāi)解釋以前，請(qǐng)?jiān)试S我首先解釋“同位素分餾”的概念。

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高中物理告訴我們，同位素是具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)的一種原子。例如，對(duì)于正常的分子量為12的碳原子，它一共有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子。但碳的中子數(shù)其實(shí)是在4~9之間變化的，也因此一共產(chǎn)生了6種碳的同位素，其中含量最多的依次是碳12（6質(zhì)子+6中子），碳13（6質(zhì)子+7中子）和碳14。前兩者是穩(wěn)定同位素，而碳14則帶有輕微的放射性。這三種碳原子在自然界的分布有很大的差異，碳12約占98.89%，碳13占1.108%，碳14則更少。

由于這些碳原子所含有的中子數(shù)各不相同，因此它們的質(zhì)量也便有了輕與重的區(qū)分。當(dāng)一堆輕重不一的碳同位素共同參與到自然界的物理、化學(xué)和生物活動(dòng)（統(tǒng)稱地球化學(xué)過(guò)程）中的時(shí)候，質(zhì)量的差異就會(huì)導(dǎo)致不同質(zhì)量原子的含量出現(xiàn)變化。

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這種變化，被地球化學(xué)家稱作“分餾”，就像是不同溫度下蒸發(fā)出不同密度的煤油、汽油、柴油一樣。

有些地球化學(xué)過(guò)程傾向于富集質(zhì)量更重的碳13，而有一些地球化學(xué)過(guò)程傾向于富集較輕的碳12，于是，我們使用碳12和碳13含量進(jìn)行一系列計(jì)算，就可以知道這個(gè)樣品可能形成于哪一種地球化學(xué)過(guò)程。

比如，用以下公式計(jì)算碳13同位素比值，δ13C。

δ13C越小，表示碳13含量越低；反之則表示碳13多而碳12少。

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科學(xué)家早已證實(shí)，在地球上，一切生命活動(dòng)都明顯傾向于富集更輕的碳12

包括植物的光合作用，有機(jī)物在地層里的演化，有機(jī)物形成石油和天然氣等；而富集碳13的活動(dòng)則幾乎都是非生命活動(dòng)，比如海洋里碳酸鈣的沉淀，地幔里碳元素轉(zhuǎn)變?yōu)殂@石等。

于是，我們有了判斷一個(gè)物質(zhì)形成于有機(jī)過(guò)程還是無(wú)機(jī)過(guò)程的法寶。

只要我們可以獲得來(lái)自火星的有機(jī)質(zhì)樣品，測(cè)定它的碳同位素含量，計(jì)算δ13C的數(shù)值，就可以知道它究竟來(lái)自生命活動(dòng)及有機(jī)成因，還是來(lái)自星球本身的無(wú)機(jī)過(guò)程。

幸運(yùn)的是，這樣的樣品我們找到了：2011年7月被目擊降落在摩洛哥南部的提森特（Tissint）隕石——我們自然有一系列證明隕石來(lái)源的科學(xué)方法，這一點(diǎn)不必懷疑，但這里不做展開(kāi)。

測(cè)量的結(jié)果令人振奮：火星隕石里的有機(jī)質(zhì)，竟然與地球上生命活動(dòng)產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)具有相似的碳13同位素比值——這說(shuō)明，除非火星上還有著什么人類完全沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的無(wú)機(jī)過(guò)程能夠富集碳12，那么這幾乎就是火星曾經(jīng)有過(guò)生命的鐵證了。

延伸閱讀：

在我們的太陽(yáng)系里，除了地球以外，還有那顆行星有原油儲(chǔ)存？

https://www.wukong.com/question/6428810718249746690/

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>C。H.O是生命形成最基本的元素。我覺(jué)得高濃度甲烷化學(xué)式CH4.包含了c.h 這兩個(gè)基本元素。相比于c的同位素來(lái)講的話，c的同位素是c的衰變?cè)斐傻??？傮w來(lái)說(shuō)，高濃度甲烷，更能進(jìn)一步證明火星存在生命。