美国宇航局“好奇号”火星车在火星盖尔陨坑采集的古老含粘土砂岩样本中，检测到20多种含碳化合物，其中7种此前从未在火星上被发现。相关成果于2026年4月21日发表在《自然通讯》上。

35亿年前沉积物中发现多种有机分子

研究团队介绍，此次分析的岩石样本来自“好奇号”在夏普山（Mount Sharp）一处区域钻取的岩石，该区域被认为在数十亿年前曾被湖泊和溪流覆盖。随着这片古代“绿洲”多次兴衰，当地逐渐富集粘土矿物，而粘土被认为有利于保存有机化合物。

该钻孔样本被命名为“玛丽·安宁3号”，以纪念英国化石收藏家和古生物学家玛丽·安宁。样本年代被推定约为35亿年前，为含粘土的砂岩。

研究人员在样本中识别出20多种含碳化合物，其中包括7种此前未在火星表面或火星陨石中被确认的分子。

首次在火星确认含氮杂环与苯并噻吩

新检测到的分子中包括一种含氮杂环，即在碳原子环结构中含有氮原子的有机分子。论文合著者、佛罗里达大学研究员艾米·威廉姆斯（Amy Williams）博士表示，这类结构被视为RNA和DNA等核酸分子的化学前体。

威廉姆斯指出，含氮杂环此前从未在火星表面或火星陨石中被发现或确认，本次结果因此具有重要意义。

研究还报告了苯并噻吩的存在。这是一种由碳和硫构成的有机分子，已在多种陨石中被发现。一些科学家认为，富含此类有机分子的陨石可能在早期太阳系中播撒了生命起源所需的化学物质。

美国宇航局喷气推进实验室研究员、“好奇号”项目科学家阿什温·瓦萨瓦达（Ashwin Vasavada）博士表示，多学科团队通过选定采样点、实施钻取并利用火星车上的机器人系统完成分析，最终在该样本中识别出一批多样的有机分子。瓦萨瓦达称，这一发现进一步提高了火星在古代可能具备生命栖息条件的可能性。

通过SAM仪器与TMAH湿化学实验完成检测

“玛丽·安宁3号”样本由“好奇号”搭载的“火星样本分析仪”（SAM）完成分析。火星车机械臂末端的钻头首先将选定岩石钻取并粉碎成粉末，再缓慢送入SAM内部。

在SAM中，样本被置于高温炉中加热，释放出的气体由仪器进行分析，以确定岩石中所含的化学成分。除常规热解分析外，SAM还可开展“湿化学”实验，将样本与溶剂混合，以促使较大分子发生分解，从而便于检测和识别。

研究团队指出，SAM配备了多个用于湿化学实验的小杯，其中仅有两个含有四甲基氢氧化铵（TMAH）这一强效试剂，预留给最具研究价值的样本使用。“玛丽·安宁3号”是首次暴露于TMAH的火星岩石样本。

与默奇森陨石对比验证反应路径

为验证TMAH与外星物质的反应效果，研究人员在地球上选用著名的默奇森陨石样本进行了对比实验。默奇森陨石年龄超过40亿年，已知含有在早期太阳系广泛播撒的多种有机分子。

实验结果显示，暴露于TMAH的默奇森陨石样本中，大分子有机物会被分解为与“玛丽·安宁3号”样本中观测到的部分分子相同的产物，其中包括苯并噻吩。研究团队据此认为，火星样本中检测到的某些分子可能源自更复杂、与生命相关的大分子有机物的分解。

有机物来源尚不明朗

论文作者指出，由于SAM仪器无法获取有机物在岩石中的空间分布信息，目前尚无法确定这些有机分子是通过陨石输入，还是由水相过程（如蛇纹石化）或电化学等非生物途径在火星上原位形成。

研究团队表示，无论具体来源如何，本次结果表明火星近地表沉积物中存在大分子有机物，并支持未来通过优化TMAH热化学裂解实验，有望在火星样本中释放并识别可能保存的古老生物标志物（如果此类标志物存在）。

作者在论文中写道，从火星表面物质原位观测到的有机分子结构多样性显示，即便经历超过35亿年的成岩作用和辐射暴露，古老火星沉积物中仍保留了一定程度的化学多样性。这些结果扩展了目前在火星上已确认和推测存在的有机分子类型，并证明了火星近地表在漫长地质时期内保存大分子碳的能力。

据介绍，该研究以题为《通过首次SAM TMAH实验揭示火星上多样的有机分子》（Diverse organic molecules revealed on Mars via the first SAM TMAH experiment）发表在《自然通讯》（Nature Communications）第17卷第2748号，论文作者为A.J. Williams等人，DOI为10.1038/s41467-026-70656-0。