2007 年,火星探测器(MER)“机遇号”发现了一个略微抬高的平台,形状大致呈五边形,横跨 90 米,科学家们将其命名为“主板”。岩石露头底部是凝固的火山灰,附近有充满气体的玄武岩沉积物。平台旁边出现了疙疙瘩瘩的岩石块,探测器的轮子在表面下方暴露了浅色的土壤。明亮土壤的矿物光谱被传回地球,令科学家们惊讶地发现,它几乎完全由二氧化硅组成。
当地质谜题组合起来时,出现了两个主要选择:“主板”可能是一个火山喷气孔,将硫酸喷射到玄武岩上并留下二氧化硅;或者它可能代表了一个富含矿物质的热泉的遗迹,其饱和二氧化硅的水生成了疙瘩状的岩石。无论哪种情况,水和热可能都参与其中,这一发现引发了大量新问题和令人兴奋的进一步研究计划。
但是,就在这时,“机遇号”探测器失联了,迫使 MER 科学家们发挥创意。为了追寻“主板”之谜,他们搜遍了地球上与火星上发现的矿物信号最相似的信号。其想法是,通过确定最能重现火星数据的条件,我们也许能够拼凑出火星古代的历史事件。
因此,亚利桑那州立大学的行星科学家、在“主板”分析中发挥关键作用的史蒂夫·拉夫(Steve Ruff)跋涉数千英里来到艾尔塔tioio——智利高寒地带稀薄空气中的一系列温泉。海拔 14,000 英尺,寒冷干燥的景象是拉夫和他的团队能最接近火星的地方。
到达那里后,他们找到了蛋白石二氧化硅,这是一种非晶态的 SiO2 和水组合物,在水通道周围形成薄薄的结壳状沉积物。他们使用与“机遇号”在火星上部署的相同的红外光谱仪,专门寻找在光谱中 1260波数处显示出强吸收特征的样本。虽然“主板”上的大多数吸收带根据地球地质都可以解释,但 1260 波数的吸收带仍然是一个谜。
令人惊讶的是,一些样本显示出 1260 波数的特征——这些样本在二氧化硅顶部有薄薄一层 NaCl 结壳。通过电子显微镜更仔细地观察,这些岩石显示出薄层,这些薄层在压实的二氧化硅和充满孔洞的纹理之间交替出现,在类似的新西兰样本中,这种纹理是通过微生物活动形成的。当密集微生物群落的生物膜生长时,它们会分泌富含糖的粘液,这种粘液会结合从热水中沉淀出的二氧化硅或钙矿物质。岩石被构建起来,虽然一些细胞由于过于迟缓而无法逃脱,并被二氧化硅包裹,但大多数细胞会向上蠕动到表面,留下一个被含盐水填充并最终被石盐覆盖的网络。
结合矿物学、形态学和化学等多种数据,拉夫和他的同事们发表了一份有说服力的报告,认为“主板”上的蛋白石二氧化硅来自热泉而非火山喷气孔。他们还指出,火星上的“二氧化硅结构与艾尔塔tioio 的微生物介导的微叠层石有很强的相似性。”这是一个诱人的假设,尽管有些牵强,但它让科学家们不禁遐想,如果“机遇号”仍在火星表面缓慢移动,会发生什么。














