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去年从“毅力号”火星车收集的数据,或许为火星上存在微生物生命提供了迄今最佳证据。
美国石溪大学的地球科学家与行星科学家乔尔·胡罗维茨带领团队进行详尽分析后认为,对名为“切瓦亚瀑布”的岩石(以及“亮天使”地层中其他类似岩石)上豹斑状斑点的最佳解释是生物过程。
当然,在“毅力号”采集的样本被带回地球作全面研究之前,我们无法确定。非生物过程的可能性依然存在,但胡罗维茨及其同事整理的证据极具吸引力。
“切瓦亚瀑布”岩石是“毅力号”在一年多前发现的,当时它正穿越杰泽罗陨石坑底部,这是一个曾充满液态水的巨大盆地。科学家们立刻为之着迷,因为在地球上,类似这种岩石上的特征常与微生物化石有关。
不过,“毅力号”科学仪器从“切瓦亚瀑布”以及“亮天使”地层中另外两块岩石“蓝宝石峡谷”和“阿波罗神庙”提供的数据,还需进一步研究。
胡罗维茨表示:“我们在‘亮天使’地层中发现的化合物组合,可能是微生物新陈代谢的丰富能量来源。但仅因在数据中看到这些引人注目的化学特征,并不意味着我们发现了潜在的生物特征,我们需要分析这些数据可能代表的意义。”
根据“毅力号”的数据,其分析的样本含有富碳的有机物质。火星上有大量有机物质,而且许多非生物过程也能产生有机物质,这意味着有机物质的存在本身并不能作为生物存在的诊断依据。
然而,当其他潜在生物标志物存在时,有机物质就变得更有意义。“亮天使”地层富含黏土,这表明曾存在水,满足了一个条件。该岩石还含有被赤铁矿这种富铁矿物矿脉分隔的硫酸钙。
同时,豹斑处尤其富含磷酸铁和硫化铁,可能是蓝铁矿和硫复铁矿。磷酸盐在地球上具有重要生物学意义,这两种矿物可能是涉及有机碳的电化学还原与氧化(即“氧化还原”)反应的产物,该反应可能是生物的,也可能是非生物(非生物成因)的。
德州农工大学的地球生物学家与天体生物学家迈克尔·泰斯说:“不仅是这些矿物,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。在地球上,类似的情况有时会在沉积物中出现,微生物在其中消耗有机物,‘呼吸’铁锈和硫酸盐。它们在火星上的存在引发疑问:类似过程是否也在火星发生过?”
这就变得非常有趣了。研究团队模拟了能产生“亮天使”样本所观察到的矿物成分的不同过程。虽然他们确定了一种非生物过程,能将硫酸盐还原为硫化物,产生与岩石中观察到的类似结果,但该过程极其缓慢,并且需要高酸度或超过150到200摄氏度的温度。
火星当然能够通过火山活动产生酸性条件和高温。然而,“亮天使”岩石没有显示出遭受过那种程度热量的其他迹象,也从未暴露在低pH值环境中。
如果不研究岩石本身,将很难进一步了解情况。与地球上地质学家所能做到的相比,“毅力号”的仪器设备极为有限,研究人员渴望拿到采集的样本。
同时,研究团队建议地球上的研究人员进一步研究各种生物和非生物过程,这些过程可能导致“亮天使”地层中观察到的特定特征。
泰斯说:“有趣的是,生命可能在地球和火星上几乎同一时间利用了一些相同的过程。我们在地球上相同年龄的岩石中看到微生物以相同方式使铁和硫与有机物发生反应的证据,但我们永远无法在地球上的古老岩石中看到与火星上完全相同的特征。板块构造运动产生的热量对我们所有岩石的影响太大,无法以这种方式保存这些特征。能在另一颗行星上看到这样的特征,是一件特别且壮观的事。”
这项研究已发表在《自然》杂志上。
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