火星上嵌在古代岩石中的潜在生物信号，为寻找火星生命迹象带来了令人兴奋的新线索。在对火星上一个干涸河谷附近的一系列露头进行勘测时，NASA 的“毅力号”探测车发现了一些非同寻常的东西：一系列不规则的痕迹，显示在细粒泥岩层中。研究现在表明，这些特征可能是在数十亿年前由微生物生命造成的。
发表在《自然》杂志上的研究解释了微生物生命引发的化学过程如何可能留下了这种奇特的泥岩特征。有机碳与两种常与地球微生物生命相关的富铁矿物的存在，进一步支持了这一想法，但研究人员仍需数年时间——并耐心等待——才能确定这一发现是否真正代表了火星上古代生命的合法迹象。
探索古代河谷
自 2021 年“毅力号”火星车降落在火星的杰泽罗撞击坑以来，它一直在穿越 35 亿年前水资源丰富的地貌。在此期间，活跃的河流将泥土、沙子和砾石输送到一个填满了杰泽罗撞击坑的湖泊中。在随后平静的时期，这些沉积物沉淀下来，最终形成了岩石，如由粉砂和粘土组成的锈红色泥岩。
当“毅力号”探测车穿过内雷特瓦河谷时，它将注意力转向了“布莱特天使”地层，这是一系列在湖泊和河流干涸后出现的露头。2024 年 7 月，该探测车在该地区北部边缘采集了名为“Cheyava Falls”的岩石样本岩芯。这里的泥岩被发现含有两种研究人员称之为“罂粟籽”（岩石中的深色斑点）和“豹斑”（带深色边缘的环状团块）的显著特征。
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微生物活动的迹象
这些特征的不规则形状和间距表明，它们不是作为颗粒沉积的，而是“氧化还原反应”（涉及电子转移的化学过程）的副产物。
为了进一步探究这一异常，探测车使用其 SHERLOC（用于有机物和化学物质可居住环境拉曼和发光扫描）仪器，在 Cheyava Falls 和其他几块岩石中检测到了有机碳的信号。
然后，它使用 PIXL（行星 X 射线岩石化学仪器）光谱仪，能够观察到 Cheyava Falls 中各个矿物。探测车观察到一些富含铁和磷（在罂粟籽和豹斑的边缘）的区域，以及一些富含铁和硫（在豹斑的核心）的区域。研究人员认为，磷酸铁代表了菱铁矿，硫化铁代表了磁铁矿。
这些矿物之所以如此重要，是因为在地球上的沉积物中，它们通常是由消耗有机物的微生物产生的。因此，Cheyava Falls 中的有机物和矿物的组合，表明火星上曾经可能发生过类似的过程。
“不仅仅是矿物质，还有它们在这些结构中的排列方式，表明它们是通过铁和硫的氧化还原循环形成的，”合著者、德克萨斯 A&M 大学地质学家 Michael Tice 在一份声明中说。“在地球上，像这样的东西有时会在微生物以有机物为食并‘呼吸’铁锈和硫酸盐的沉积物中形成。它们在火星上的存在引发了一个问题：那里是否也可能发生过类似的过程？”
等待答案
尽管 Cheyava Falls 提供了令人信服的证据，但这并不一定能证实火星上存在生命。这就是为什么这一发现只被称为“潜在生物信号”，其定义是“一种可能具有生物起源的物质或结构，但需要更多数据或进一步研究才能得出关于生命不存在或存在的结论。”
从技术上讲，菱铁矿和磁铁矿可以在没有生命存在的情况下通过地球化学过程产生；一个例子是持续的高温。然而，研究人员表示，他们的检查强烈表明，这些岩石从未被加热到会产生罂粟籽和豹斑的程度。
新发现的生物信号可能意味着，当生命在地球上刚刚开始出现时，火星上就已经存在微生物了。但研究人员要到进行更多研究后才能确定，而 Cheyava Falls 的样本可能还需要一段时间才能带回地球。NASA 和欧洲航天局正在合作制定火星样本返回任务的计划，但到目前为止，它们仍处于设计阶段。科学家们可能要到 2030 年或之后才能更仔细地研究这些样本。
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文章来源
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- Nature. 火星杰泽罗撞击坑中的氧化还原驱动的矿物和有机物关联
- NASA. NASA 表示火星探测器去年发现了潜在的生物信号
- NASA. 什么是潜在生物信号？
- ESA.火星样本返回概览信息图
