重大發現!在火星發現"最清晰的古代生命跡象"
據CNN9月11日報道,美國宇航局在本周三宣布了一項可能改寫人類對宇宙生命認知的重大發現:毅力號火星車在火星傑澤羅隕石坑采集的岩石樣本中發現了迄今為止"最清晰的古代生命跡象"。這塊被昵稱為"藍寶石峽谷"的樣本來自名為"切亞瓦瀑布"的箭頭形岩石,其表面獨特的豹紋斑點可能記錄著35億年前微生物的生命活動。經過一年多的嚴格同行評審,研究團隊在《自然》雜志發表了這一重大發現,標志著人類在回答"我們在宇宙中是否孤獨"這一終極問題上邁出了關鍵一步。
來自遠古湖泊的神秘信號切亞瓦瀑布岩石的發現地點極具科學意義。位於傑澤羅隕石坑內的內雷特瓦河谷邊緣,這裡在35億多年前曾是一個充滿活力的水文環境。根據毅力號項目科學家凱蒂·斯塔克·摩根的描述,當時的內雷特瓦河谷被湍急的河流充滿,將泥漿、沙子和礫石源源不斷地帶入隕石坑內的湖泊中。這種動態的沉積環境偶爾會被平靜期打斷,形成相對低能量的湖泊環境,為潛在的生命活動創造了理想條件。
當水最終幹涸後,它留下了名為"光明天使"的岩石露頭,完美地保存了火星上"潛在宜居環境"的地質記錄。這些極其古老的岩石為科學家提供了一扇窗口,讓他們能夠觀察地球上同期生命出現時的環境條件,這一時期的地質記錄在地球上已經不再完整保存。
毅力號於2024年7月從切亞瓦瀑布岩石中鑽取了藍寶石峽谷樣本,岩石表面令人著迷的特征立即引起了科學團隊的關注。除了被科學家昵稱為"罌粟籽"的小黑點外,更引人注目的是那些不規則形狀的大型斑點,它們被形象地稱為"豹斑"。這些紋理特征暗示著岩石沉積過程中發生了復雜的化學反應。
火星車搭載的先進科學儀器對這些斑點進行了詳細分析。SHERLOC儀器檢測到了岩石中的有機化合物存在,這是"泥漿中存在有機物的確切指標"。PIXL儀器的X射線分析則在豹斑中發現了鐵和磷酸鹽的富集。更重要的是,硫酸鈣白色礦脈的存在提供了確鑿證據,證明對生命至關重要的水曾經流過這塊岩石。
微觀世界的生命密碼研究團隊深入分析了豹斑形成的化學機制,發現了一系列指向古代生物活動的證據鏈條。這些斑點可能含有磷酸亞鐵和硫化鐵,或者是礦物vivianite和pyrrhotite。在地球上,這些礦物通常在低溫有水的環境中形成,而且經常與微生物的代謝活動相關聯。
德克薩斯農工大學的地球生物學家和天體生物學家邁克爾·泰斯解釋了這一發現的重要意義:"在地球上,像這樣的東西有時會在沉積物中形成,微生物吃有機物並'呼吸'鐵銹和硫酸鹽。它們在火星上的存在提出了一個問題:那裡是否發生過類似的過程?"

團隊還發現岩石中硫酸鈣白色帶之間可能存在赤鐵礦,這是造成火星標志性紅色調的礦物之一。豹子斑點可能是在與赤鐵礦的化學反應將岩石從紅色變成白色時發生的,這會釋放鐵和磷酸鹽,並可能導致黑環的形成。關鍵的是,這種反應還可以為微生物提供能量來源。
紐約石溪大學行星科學家、研究主要作者喬爾·胡洛維茨強調了溫度條件的重要性:"雖然由於有機物和鐵之間的反應,某些特征可能嚴格地通過地球化學方式產生,但該過程通常只能在相對較高的溫度下起作用——該團隊沒有看到證據。"火星車對岩石的所有檢測方法都表明,它們從未被加熱過足以產生豹斑和罌粟籽的溫度。
如果非生物地球化學過程被排除,那麼就必須認真考慮另一種可能性:這些特征是由30多億年前生活在火星湖泊泥漿中的細菌等生物制造的。這種微生物代謝過程會消耗有機物並產生特定礦物作為反應結果,正是我們在切亞瓦瀑布岩石中觀察到的特征。
科學驗證的嚴格標准盡管發現令人興奮,但科學團隊在表達結論時保持了應有的謹慎。胡洛維茨承認存在一些非生物方法可能創造像豹斑這樣的特征,這體現了科學研究的嚴謹性。美國宇航局代理局長肖恩·達菲在新聞發布會上表示:"經過一年的審查,他們回來了,他們說,聽著,我們找不到其他解釋。所以這很可能是我們在火星上發現的最清晰的生命跡象,這非常令人興奮。"
這項研究經歷了嚴格的同行評審過程,這是科學界驗證重大發現的標准程序。美國宇航局行星科學部火星探索高級科學家林賽·海斯強調了這一過程的重要性:"同行評審和出版是科學過程中的關鍵步驟,使美國宇航局能夠將任務數據和科學團隊對這些數據的解釋提供給更廣泛的科學界進行進一步研究。"
研究團隊在論文中探討了岩石特征形成的兩種潛在情況:生物成因和非生物成因。他們構建了詳細的形成模型:切亞瓦瀑布最初可能是沉積泥漿和有機化合物的混合物,隨著時間推移膠結成岩石。後來,含有礦物質的水穿過岩石裂縫,沉積礦物質,形成了我們今天觀察到的硫酸鈣脈絡和豹斑結構。
斯塔克·摩根表示,科學家們仍在分析樣本的完整地質背景,預計在未來一年左右還會有更多相關論文發表。研究團隊基本上將毅力號火星車的整個科學載荷都用於分析這塊岩石,已經非常接近火星車在地表所能進行的科學研究的極限。
地球歸途的關鍵意義雖然這些發現極具說服力,但科學家們一致認為,要最終確認火星古代生命的存在,必須將樣本帶回地球進行更精密的實驗室分析。泰斯解釋道:"將這個樣本帶回地球將使我們能夠使用比我們能發送到火星的任何儀器都靈敏得多的儀器對其進行分析。"
然而,火星樣本返回任務目前面臨重大挑戰。白宮提議將美國宇航局科學預算削減一半,使得這一雄心勃勃的計劃前景不明。達菲表示:"我們正在研究如何取回樣本或其他樣本。我們要做的是查看我們的預算,我們查看我們的時機,你知道,我們如何更好地花錢,你知道,我們有什麼技術可以更快地取回樣本?這就是目前正在進行的分析。"
自2021年2月登陸以來,毅力號已經穿越了傑澤羅隕石坑,探索了古老的河流三角洲,一路收集了多個樣本。這些樣本被精心保存在密封管中,等待未來的返回任務。藍寶石峽谷樣本目前安全地存放在距離地球數百萬英裡外的火星表面,但它承載著回答人類最深刻問題之一的巨大潛力。
這一發現的意義遠超科學層面。如泰斯所說:"令人著迷的是,生命可能大約在同一時間利用地球和火星上的一些相同過程。能夠在另一個星球上看到他們這樣是一件特別而壯觀的事情。"這暗示著在太陽系早期,當兩個星球都擁有更加溫暖濕潤的環境時,相似的化學過程可能同時在地球和火星上孕育了生命。
切亞瓦瀑布岩石的發現代表了人類探索宇宙生命征程中的一個裡程碑。雖然最終的確認還需要更多研究,特別是將樣本帶回地球進行詳細分析,但這一發現已經為我們提供了迄今為止最有說服力的證據,表明火星可能曾經是一個充滿生機的世界。正如美國宇航局科學家們所說,我們今天比以往任何時候都更接近回答人類最深刻的問題:我們在宇宙中真的是孤獨的嗎?
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