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火星上的生命可能像美味的意大利烩饭一样进化——既不太湿润也不太干燥

火星泥土中新发现的图案表明,这颗行星曾经交替经历潮湿和干燥的时期,这可能大大加速了进化。

作者:Matt Hrodey
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盖尔撞击坑内的六边形泥土。图片来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS/IRAP

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关于火星盖尔撞击坑泥土的一项新发现增加了这颗行星过去曾发展出某种生命形式的可能性。这次,重要的是泥土的干燥、开裂图案,而不是其成分。

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泥土干燥时,通常会形成更接近方形的图案。但是,当泥土反复干燥、重新湿润、再干燥时,图案就会变成棋盘游戏般的六边形。

“这是我们首次看到确凿证据表明火星古气候曾有过如此规律、类似地球的干湿循环,”法国天体物理学与行星科学研究所的研究科学家 William Rapin 在一份声明中说道。

泥泞的六边形

自 2012 年 NASA 的“好奇号”探测器登陆火星以来,它一直在探索盖尔撞击坑,这是一个直径 95 英里、据信曾经存在过一个大湖的盆地。这一环境帮助科学家们从火星干燥的古泥土中了解了很多信息。

2016 年,该探测器采集了撞击坑中的黏土,发现是绿 glau土,这种黏土仅在对生命有利的低酸度条件下形成。

2021 年,该探测器在盖尔撞击坑中心的山体中部发现了泥岩,位于两种不同沉积物之间的过渡区域。下方是富含黏土的层,这是与水接触形成的物质;上方是盐层,这是由干燥条件形成的。处于两者之间的六边形泥土,就像烹饪过程中的美味烩饭一样,在潮湿和干燥之间交替。

研究人员在 36 亿年前的泥岩中发现了这些泥泞的六边形,硫酸盐将裂缝固化,使其得以保存数十亿年。这种图案深入岩石至少 4 英寸,表明反复的干湿循环曾在地表层层堆积沉积物。

科学家认为,这种干湿循环有助于生命所需的复杂有机分子的形成,从而加速进化。过于潮湿的行星产生这些分子的速度太慢,而过于干燥的行星则会让某些反应因缺水而停止。

为什么干燥有利于进化?

生命有许多构成要素,其中许多在火星上都已发现,包括碳、某些催化金属和正确的能源。在盖尔撞击坑这样的地方,干旱时期会将这些成分聚集在一起,形成高反应性的盐水。

“随着这些元素和有机分子在盐度不断增加的情况下相互靠近,”印第安纳大学伯明顿分校地质学教授 Juergen Schieber 在一份声明中说道。“它们可能会开始聚合,形成更长的链,从而创造出可能启动复杂化学演化、最终导致生命有机体的条件。”

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“干湿循环是有益的,”Rapin 说,“对于可能导致生命的分子进化来说,甚至可能是必需的。”


阅读更多:追寻火星生命

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  • Matt Hrodey

    Matt是DiscoverMagazine.com的特约撰稿人,他关注人类意识研究的新进展和太空科学中的重要问题——包括我们的宇宙是否存在于黑洞之中。Matt之前曾发表在PCGamesN、EscapistMagazine.com和Milwaukee Magazine上,他在后者担任了六年的编辑。

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