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  • 或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    2020,火星车的目标原来是它!

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    这是火星上杰泽罗环形山的地形图,颜色越浅,海拔越高。

    图片:NASA(美国航空航天局)

    卫星观测到火星上的杰泽罗环形山——美国航空航天局下一次火星探测任务的选定着陆点——有一些矿石存在的证据,而在这些矿石上,古代生命的痕迹可以保存得非常完好。这使此次火星探测站的选址要比预想的好得多。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    两项最新的研究表明,如果数十亿年前的火星上存在原始生命——这依然称得上是很高的概率——那么很有可能会在杰泽罗环形山中找到这类生命的化石遗迹。 考虑到美国宇航局尚未命名的2020年漫游车将于明年(今年)发射到这一确切地点,这是一个非常好的消息。杰泽罗环形山是火星车的绝佳目标,这并不令人惊讶——因为它具有潜在的,有利于生命存在的特性,或者至少在从前具有这样的潜在特性,因此美国航空航天局在仔细斟酌之后选择了它。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    数十亿年前,这个49公里宽(30英里)的火山口充满了水,水从附近的一个大蓄水区及其相连的河流流入。 当时火星的气候比现在更暖和,杰泽罗环形山内的湖可能已经宜于居住,并拥有与细菌相似的基础的微生物生命。 因此,美国航空航天局希望2020年的火星车能够在该环形山中探测黏土矿物并检查其沉积层,但最新研究指向了其他一些诱人的科学目标。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    杰泽罗环形山的伪彩色图像,显示了古代三角洲的边缘,科学家在该处检测到水合二氧化硅。

    图片:NASA

    在《地球物理快报》上,由布朗大学博士生杰西·塔纳斯带领的研究团队所发表的一篇论文中,阐述了他们在古代三角洲边缘的岩石突起处发现了水合二氧化硅的存在。这是个大新闻,因为众所周知,水合二氧化硅是二氧化硅的一种,能够留下地球上古代生物存在过的化石证据。而在伊卡洛斯(Icarus)上所发表的另一篇论文中,由普渡大学的布里奥妮·霍根带领的研究团队则指出杰泽罗环形山内部存在碳酸盐,也是一种能够很好地保存古代生命和其他重要的生物特征痕迹的矿物。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    这两个发现都是由位于美国航空航天局(NASA)的火星勘测轨道飞行器(MRO)上的紧凑型火星侦察成像光谱仪(CRISM)实现的。由于水合二氧化硅产生的光谱信号较弱,因此塔纳斯和她的同事能够通过应用两种大数据处理方法来确认这些特征。而为了找出碳酸盐,霍根和她的团队结合使用了紧凑型火星侦察成像光谱仪(CRISM)数据与火星表面的高分辨率图像和地形模型这两种方法。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    杰泽罗环形山的这张伪彩色图像中的绿色代表碳酸盐矿物。

    图片:NASA美国航空航天局

    进入该项目时,塔纳斯和他的同事并不很期望能找到水合二氧化硅存在的证据。

    “我们在这个项目上应用了一种为高光谱图像开发的新型数据分析方法,并利用它从轨道上来获取火星表面的成分信息,以及杰泽罗环形山和周边区域的图像。”塔纳斯在给吉兹莫多的邮件中写道,“当我们开始时,杰泽罗环形山还未被选作NASA 2020年火星车的着陆点,所以,我们对在杰泽罗内部和外部寻找新的矿物或矿物组合很感兴趣,因为它距离另一个候选的最终着陆点——大瑟提斯高原的东北部——真的很近。”

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    当古老的河流淌入火山口时,它们从分水岭搬运来的矿物质沉积下来,并形成了一个扇形三角洲,如今该沉积物中富含粘土物质。如《地球物理快报》中所述,水合二氧化硅沉积物位于该三角洲边缘的低海拔处。这表明这些物质在三角洲的底部形成,即所谓的底积层,因此它成为了2020年火星车进行调查的主要地点。

    塔纳斯说:“这些矿物和矿物组合告诉我们在什么样的条件下,这个地区的水和岩石会发生相互作用。” “这种水-岩相互作用大多发生在数十亿年前。其中一些水-岩化学反应会产生适宜居住的环境,包括杰泽罗环形山的古代湖泊中的可能宜居环境,该环境是经由水在岩石上的物理运动而形成的。”

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    在杰泽罗环形山的西部内缘,人们检测到了显著的碳酸盐特征,霍根在美国航空航天局的新闻稿中将其描述为“浴缸环”。碳酸盐一般在温暖的浅海中形成,并且通常与生物活动结合在一起,所以火星上的碳酸盐引起了大家的兴趣。在地球上,碳酸盐有助于像贝壳,珊瑚,以及重要的叠层石(由大量微生物形成的岩石结构)这样的构造转变成化石。诚然,在火星上找到贝壳和珊瑚的痕迹是不太可能的,但是类似于细菌的微生物证据则是另一回事。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    要说这种遗存下来的火星生命是什么样,塔纳斯描述它“可能看起来像微生物细胞在水合二氧化硅中被矿化了,这意味着二氧化硅是在细胞壁之间的分隔空间中形成的,并且含有微体化石的岩石可能富含复杂的有机物。”他说,它看起来可能类似于在古岩石的二氧化硅中发现的古微体化石,包括在南非和澳大利亚发现的具有34亿年历史的化石。

    令人兴奋的是,通过2020年的火星车,我们应该能在火星表面上轻松地获取水合二氧化硅和碳酸盐。火星车将配有一个内置的化学实验室来检测样品,以及一个能够检测复杂有机化合物的仪器。火星车还可以拍摄沉积物的特写照片,以查看它们相对其他岩石的位置分布。它还具有类似于紧凑型火星侦察成像光谱仪(CRISM)的传感器,可以对火星勘测轨道飞行器(MRO)的数据进行比较分析。如果所有这些都失败了,火星车可以提取样本并将其留作贮存,以供未来的任务取回并带回地球进行分析。

    或许是惊喜——火星,生命存在过的证据?

    这一切都非常令人兴奋,我们有必要提及,在本周的早些时候有一个关于检测到火星上的氧气波动的有趣消息。 “红色星球”可能存在过或者从没有过生命,但我们肯定会尽力去寻找它的答案。好消息是,距离新的火星车开始在杰泽罗环形山附近探测,我们已经无需等待太久了——眨眼之间,它就会在2021年2月到达。

    作者: George Dvorsky

    FY: 月流瓦

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