2024年7月,美國國家航空航天局(NASA)的“毅力”號火星車在火星杰澤羅隕石坑中發現了名為“切瓦瓦瀑布”的紅褐色巖石上的豹紋斑點。科學家認為,這些斑點可能表明,數十億年前,這塊巖石中的化學反應可能支持微生物生命;其他解釋正在考慮中。
2024年7月23日,NASA的“毅力”號火星車拍攝了這張自拍照,由62張單獨的圖像組成。在圖像中心附近的火星車左側有一塊被稱為“切瓦瓦瀑布”的巖石,其特征可能與這顆紅色星球很久以前是否曾是微觀生命的家園的問題有關。
“毅力”號在探索“明亮天使”地層時發現了這一點,該地層是尼雷特瓦瓦利斯北部和南部邊緣的一組巖石露頭,這是一條古老的河谷,寬約四分之一英里(400米),很久以前被水沖入杰澤羅隕石坑所雕刻。
“這一發現是NASA戰略性規劃、開發和執行一項能夠提供這種類型科學任務的直接結果——確定火星上潛在的生物特征,”華盛頓NASA總部的科學任務理事會副主任Nicky Fox說。“隨著這篇經過同行評審的結果的發表,NASA將這些數據提供給更廣泛的科學界,以供進一步研究,以確認或駁斥其生物潛力。”
火星車的科學儀器發現,該地層的沉積巖由粘土和粉砂組成,這在地球上是過去微生物生命的極好保存者。它們還富含有機碳、硫、氧化鐵(銹)和磷。
“我們在‘明亮天使’地層中發現的化學化合物組合可能成為微生物代謝的豐富能量來源,”紐約石溪大學的“毅力”號科學家Joel Hurowitz和該論文的主要作者說。“但僅僅因為我們在數據中看到了所有這些引人注目的化學特征,并不意味著我們擁有潛在的生物特征。我們需要分析這些數據可能意味著什么。”
首先收集關于這塊巖石的數據的是“毅力”號的(X射線巖石化學行星儀器)和(用于有機物和化學物質的拉曼與發光掃描宜居環境)儀器。在調查“切瓦瓦瀑布”時,他們發現了一個箭頭形狀的巖石,測量值為3.2英尺乘2英尺(1米乘0.6米),他們發現了似乎是彩色的斑點。如果微生物生命使用巖石中的原料,即有機碳、硫和磷作為能源,那么巖石上的斑點可能就是它們留下的。
在更高分辨率的圖像中,這些儀器發現了一種獨特的礦物模式,排列成反應前沿(發生化學和物理反應的接觸點),團隊稱之為豹紋斑點。這些斑點帶有兩種富含鐵的礦物的特征:鐵橄欖石(水合磷酸鐵)和磁黃鐵礦(硫化鐵)。鐵橄欖石經常在地球的沉積物、泥炭沼澤和腐爛的有機物周圍被發現。同樣,地球上某些形式的微生物生命可以產生磁黃鐵礦。
這些礦物的組合,似乎是通過沉積物和有機物之間的電子轉移反應形成的,是微生物生命的潛在指紋,微生物將利用這些反應產生能量以供生長。這些礦物也可以非生物地產生,或者說沒有生命的存在。因此,存在無需生物反應即可產生它們的方法,包括持續的高溫、酸性條件以及有機化合物的結合。然而,“明亮天使”的巖石并沒有顯示出它們經歷過高溫或酸性條件的證據,并且尚不清楚存在的有機化合物是否能夠催化低溫下的反應。
這一發現尤其令人驚訝,因為它涉及任務調查過的一些最年輕的沉積巖。早先的假設認為古代生命的跡象將被限制在較老的巖層中。這一發現表明,火星可能比以前認為的更長時間或更晚在行星歷史上適宜居住,并且較老的巖石也可能包含生命跡象,只是更難被檢測到。
“天體生物學的主張,尤其是那些與潛在發現過去地外生命有關的主張,需要非凡的證據,”加州南部NASA噴氣推進實驗室的“毅力”號項目科學家Katie Stack Morgan說。“將如此重要的發現,如火星上的潛在生物特征,納入同行評審的出版物是科學過程中的一個關鍵步驟,因為它確保了我們結果的嚴謹性、有效性和重要性。雖然考慮到論文的發現,‘明亮天使’上我們所看到的事物的非生物解釋不太可能,但我們不能排除它們。”
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