NASA在火星上发现古代生命迹象了吗？专家对最新发现进行分析

NASA宣布在火星表面的一块岩石中首次发现了可能的生物标志物。这块岩石含有Perseverance探测器首次检测到的火星有机物质，以及可能表明微生物活动的奇怪的变色斑点。

Perseverance是“火星2020”计划的一部分，这是自“维京号”以来专门设计用于寻找火星生命的第一个任务（正式上说是 “通过观察关于生存能力和保存的证据来搜索过去生命的潜在证据”）。可以说，该目标已经实现：已经发现了过去生命的潜在证据。但需要进行更多工作来测试对数据的解释。以下是我们所知道的。

自几年前降落在杰泽罗环形山以来，Perseverance已穿越了一系列形成于近40亿年前的岩石。当时的火星比今天的冷、干、有毒的红色星球要适合生命得多。

那里有成千上万的河流和湖泊，浓厚的大气层，以及适宜生命的舒适温度和化学条件。杰泽罗的许多岩石是沉积岩：泥沙和砂石被河流倾入湖泊。

新的发现涉及其中一块岩石。非正式地命名为“Cheyava Falls”（亚利桑那州的一处瀑布），它是一块看起来像泥岩的小红色方块，富含有机分子。岩石上还有平行的白色脉络。在这些脉络之间有毫米级的白色斑点，周围有黑色边缘。对于一位天体生物学家来说，所有这些特征都是令人着迷的。让我们逐一来看。

首先，“有机分子”由碳和氢（通常还有硫、氧或氮）组成。例如，构成我们所知生命的蛋白质、脂肪、糖和核酸就是由这些有机分子构成的。

地球上的岩石中普遍存在有机物质，其中大部分来自古代生物的遗骸。但是，“有机”这个词略微误导：这样的分子也可以由非生物反应产生（事实上，我们知道这种情况在40亿年前的火星上正在发生）。

简单的非生物有机分子在宇宙中很常见，NASA的好奇号探测器已经在盖尔环形山的泥岩中发现了它们。据报道，Perseverance去年在杰泽罗环形山也检测到了这些有机分子。

然而，Ken Farley认为这一新发现是Perseverance首次真正“引人注目”的有机物质检测。NASA并没有告诉我们Cheyava Falls中实际存在哪些类型的有机分子，因此很难评估它们的起源。它们可能会被证明是生物性的，但需要进行全面的分析才能解决这个问题。

接下来是脉络。这些由硫酸钙组成，当液态水沿着地下裂缝运行时，就会像水垢一样沉淀下来。这样的脉络在火星的沉积岩中很常见（好奇号看到了很多），尽管它们通常代表着适宜生存的条件。

我的研究表明，栖息在地下裂缝中的微生物可以产生被困在硫酸钙脉络中的化石化学物质。不过，奇怪的是，Cheyava Falls中的脉络也含有橄榄石，这可能表明水的温度太高，不适合生命。我们需要更多的数据来确定其中一个方向。

最后，那些白色的变色斑点呢？这些看起来像是在地球上红色沉积岩中常见的“还原斑”，又称“豹斑”。这些岩石之所以呈锈红色，是因为它们含有一种氧化铁。当化学反应修改铁为较少氧化的状态时，它会变得可溶。水会带走颜色素，留下漂白的斑点。

在地球上，这些反应通常是由栖息在地下的细菌驱动的。它们把氧化铁用作能量来源，就像我们使用空气中的氧气一样。在火星上，类似细菌的微生物可能已经利用岩石中的有机物质完成了这种反应（就像我们利用食物中的葡萄糖一样）。

在火星上，还没有看到过还原斑，尽管好奇号在盖尔环形山观察到的淡化线性“光环”有些类似。作为少数研究地球上还原斑的天体生物学家之一，并且在其中找到了生物过程的证据，我对此感到非常高兴。不过，我们还是需要谨慎。

潜在的非生物原因需要被探索并排除。在没有生命的情况下，沉积岩中也能发生溶解铁的反应。Cheyava Falls斑点的黑暗边缘富含铁和磷酸盐，以前曾在火星的一些硫酸钙脉络周围发现过这种关联。这一观察结果与生命一致，但也与酸性流体驱动的化学反应一致。

然而，这一新发现将鼓励那些呼吁NASA和欧洲空间局继续进行价值数十亿美元的样本获取计划的人。好奇号本应开始这项工作。探测器已经在Cheyava Falls岩石上取了一小块核心样品。如果当前计划得以实现—这是一个大的如果—未来的航天器将收集这块（和其他）样品，并带回地球。

然后，它将在远比Perseverance上的仪器更先进的实验室中得到分析。在那之前，我们无法确定Perseverance是否真的在火星上找到了古代生命的化石。到目前为止，证据还不是确凿的，但确实令人心动。