毅力号发现火星豹纹岩石内藏何种关键线索

2024年7月，美国宇航局的毅力号火星车在火星上发现豹纹岩石。（Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS）

美国宇航局（NASA）“毅力号”探测车的火星任务，是探索红色星球上是否曾有古老生命。最近，这个被NASA称为“六轮地质学家”的火星车发现一块令科学家着迷的岩石，或内藏证明数十亿年前火星曾存在生命的地质证据。

NASA表示，这一结论还需进一步研究。

7月25日，NASA发表新闻稿说，毅力号探测器发现一块布满条纹的岩石，上面散布着豹纹，引起毅力号火星车科学团队的注意。这块箭头形岩石被该团队昵称为“Cheyava Falls”（契亚瓦瀑布），来自美国大峡谷国家公园最高瀑布之一的名字。岩石具有迷人特征，可能与火星在遥远过去是否存在微生物有关。

这块岩石是毅力号火星车第22块岩芯样本，于7月21日采集，当时毅力号正在探索内雷特瓦河谷（Neretva Vallis）北部边缘，这是一个古老河谷，宽四分之一英里（400米）。在遥远的过去，河谷由冲入耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）的水冲刷而成。

NASA表示，毅力号上仪器的分析表明，这块岩石具有符合古代生命可能指标定义的特性。岩石表现出的化学特征和结构可能是由数十亿年前的生命形成。

“这些斑纹令人大吃一惊。”美国宇航局“毅力号”科学团队成员、澳大利亚昆士兰科技大学天体生物学家大卫·弗兰纳里里David Flannery）在新闻稿中表示，“在地球上，岩石中的这些特征，通常与生活在地下的微生物化石记录有关。”

2024年7 月，美国宇航局的毅力号火星车在火星上发现豹纹岩石。（Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS）

岩石如何形成斑点

在寻找古代微生物生命迹象的过程中，毅力号的任务专注于在遥远年代因水的存在而形成或改变的岩石。因此毅力号团队将目标锁定在“契亚瓦瀑布”。

这块岩石长3.2英尺，宽2英尺（1米和0.6米）。毅力号上的SHERLOC仪器对“契亚瓦瀑布”进行多次扫描，结果表明岩石中含有有机化合物。虽然这种碳基分子被视为生命基石，但也可通过非生物过程形成。

岩石上的细节引起团队的兴趣。“契亚瓦瀑布”最引人注目的是红白相间条纹，白色条纹是硫酸钙，红色是赤铁矿，赤铁矿是使火星呈现独特銹色的矿物之一。

当毅力号仔细观察红色区域时，发现了数十个形状不规则、毫米大小的灰白色斑点，每个斑点周围都有黑色物质，类似于豹纹。毅力号的PIX（行星X射线岩石化学仪）已确定这些黑晕中既含有铁也含有磷酸盐。

NASA表示，当和赤铁矿有关的化学反应将岩石从红色变成白色时，岩石上就会出现此类斑点。这些化学反应还会释放铁和磷酸盐，可能是黑色光晕形成的原因。此类反应可成为微生物的能量来源，由此解释此类特征与陆地环境中微生物之间的关联。

（看NASA视频，请点击这里）

获得重大发现需要进一步研究

这项研究仍处于初步阶段，NASA科学家尚未确认这块岩石的形成过程，因此需要在地球上对岩石进行研究。但这块箭形岩石标本，可帮助毅力号团队揭开火星是否曾是适合生命生存星球的谜团。

2023年1月20日，毅力号探测车在火星表面的杰泽罗撞击坑的自拍照。（NASA/JPL-CALTECH/MSSS）

“‘契亚瓦瀑布’是毅力号迄今调查过的最令人费解、最复杂、最有潜在重要性的岩石。”加州理工学院地球化学教授、毅力号项目科学家肯·法利（Ken Farley）在新闻稿中说。

他表示，这是首次发现令人信服的有机物质，岩石上独特的彩色斑点可能是化学反应的结果，而化学反应释放的能量可维持岩石内的单细胞生命。此外，还有明确证据表明水曾经穿过岩石。

但法利也说，另一方面，我们无法确定岩石的确切形成方式。

NASA总部科学任务理事会副局长尼古拉·福克斯（Nicola Fox）在新闻稿中说：“我们设计了毅力号的路线，以确保它能够到达采集有趣科学样本的潜在地区。”

“这次穿越内雷特瓦山谷河床的旅程非常值得，因为我们发现了一些从未见过的东西，将为我们的科学家提供大量研究资料。”他说。

法利还表示，“契亚瓦瀑布”的发现，是迄今为止收集到的最有说服力的岩石。

“为了全面了解数十亿年前，火星杰泽罗陨石坑河谷到底发生了什么，我们希望将‘契亚瓦瀑布’的样本带回地球，这样就可以用实验室里强大的仪器对其进行研究。”他说。