這些斑點(diǎn)可能預(yù)示著火星上存在生命——一位天體生物學(xué)家解釋了原因

作為毅力號(hào)火星車穿越了一條古老的河谷火星' 杰澤羅隕石坑 早在 2024 年 7 月，它就鉆入地表，從一個(gè)獨(dú)特的名為切瓦亞瀑布的條紋巖石.

然后，火星車的儀器分析了樣本，該樣本是稱為藍(lán)寶石峽谷，并勘察了周圍的巖石。

當(dāng)科學(xué)家們開始研究數(shù)據(jù)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)兩種富含鐵的礦物以獨(dú)特的斑點(diǎn)圖案排列在巖石上。這兩種礦物質(zhì)都與地球上的生命有關(guān)。一種是在地球上分解有機(jī)物周圍發(fā)現(xiàn)的，而另一種是由某些微生物產(chǎn)生的。

相關(guān)：火星上的生命？美國(guó)宇航局的驚人發(fā)現(xiàn)是迄今為止最好的證據(jù)

一組研究人員確定研究發(fā)表于 2025 年 9 月 10 日，樣本包含潛在的生物特征——這可能表明這顆紅色星球曾經(jīng)擁有微生物生命。

這些礦物可能是古代微生物利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量時(shí)在巖石上形成的。但與生命無(wú)關(guān)的化學(xué)反應(yīng)在一定條件下也能產(chǎn)生這些礦物質(zhì)。

要了解更多信息，The Conversation US 詢問(wèn)艾米·威廉姆斯，佛羅里達(dá)大學(xué)的天體生物學(xué)家，關(guān)于火星上的生物特征狩獵以及這個(gè)藍(lán)寶石峽谷樣本的特別之處。

什么是生物特征？

生物特征是任何作為過(guò)去或現(xiàn)在生活證據(jù)的特征、元素、分子、物質(zhì)或特征。它一定是沒(méi)有生命就無(wú)法生產(chǎn)的東西。一些例子包括化石、有機(jī)分子源自生物過(guò)程，或僅通過(guò)微生物活動(dòng)形成的礦物模式。

潛在的生物特征，即藍(lán)寶石峽谷發(fā)現(xiàn)的描述方式，是一種可能具有生物起源的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，但在科學(xué)家得出生命存在或存在的結(jié)論之前，需要更多數(shù)據(jù)或進(jìn)一步研究。

科學(xué)家如何確定某物是否可能是火星上的生物特征？

生物特征有許多不同的風(fēng)格——化學(xué)、物理或結(jié)構(gòu)。有些是相當(dāng)明顯的，比如恐龍地球上的化石，但大多數(shù)都更加微妙。

在地球上尋找古代生命部分為火星上生物特征的尋找提供了信息。研究人員依靠巖石記錄中保存的微妙線索來(lái)解決諸如微生物生命在多久前出現(xiàn)在地球上等問(wèn)題。我們?cè)诰哂懈弑４鏉摿Φ碾E石坑和湖床等環(huán)境中尋找這些證據(jù)，即那些可能保留生物特征的環(huán)境。

科學(xué)家可以應(yīng)用這些技術(shù)到在火星上尋找生命。這就是為什么毅力號(hào)是被送往杰澤羅隕石坑.在遠(yuǎn)古的過(guò)去，火山口有一個(gè)河流供水的湖泊，這在地球上代表著一個(gè)宜居的環(huán)境：一個(gè)生命如果出現(xiàn)就會(huì)想要生活的環(huán)境。

這個(gè)隕石坑是尋找火星巖石記錄中保存的古代生命的理想地點(diǎn)。然后，天體生物學(xué)家尋找類似于地球上生命影響的過(guò)程的化學(xué)、紋理和礦物模式。

是什么讓這個(gè)樣本獨(dú)特而有趣？

藍(lán)寶石峽谷樣品是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)橐懔μ?hào)的 PIXL 和 SHERLOC 儀器揭示了被稱為“豹斑”的獨(dú)特紋理。

這些斑點(diǎn)是同心反應(yīng)前沿——發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)的地方——富含礦物質(zhì)vivianite，含有磷酸鐵和灰鐵礦，由硫化鐵制成.

在地球上，薇薇安石通常在有機(jī)物腐爛較多的環(huán)境中形成，而某些使用硫酸鹽作為能量的微生物會(huì)產(chǎn)生灰石。這兩種礦物中的化合物都是稱為氧化還原梯度，指的是物理空間上化學(xué)物質(zhì)可以氧化（失去電子）或還原（獲得電子）的一系列逐漸變化。

一個(gè)例子是將您的金屬自行車留在雨中。隨著時(shí)間的推移，還原鐵（Fe²⁺）將失去一個(gè)電子，并且氧化至銹（鐵³⁺).這個(gè)過(guò)程可能是非生物性的，因?yàn)榻佑|水和氧氣會(huì)驅(qū)動(dòng)化學(xué)變化，使您的新自行車變成生銹的自行車——我建議不要把它留在雨中。

但一些氧化和還原過(guò)程本身非常緩慢，以至于它們發(fā)生的唯一方式是推動(dòng)反應(yīng)向前發(fā)展的生物體。這個(gè)過(guò)程是許多微生物（例如細(xì)菌）獲得生存能量的過(guò)程。

由于藍(lán)寶石峽谷樣品中的這兩種礦物都以氧化還原梯度出現(xiàn)，科學(xué)家預(yù)測(cè)，如果微生物生命存在的話，可能會(huì)在產(chǎn)生這些礦物特征的反應(yīng)中發(fā)揮作用。

現(xiàn)在，科學(xué)家們正在研究不需要生命就能在樣本上形成這些特征的解釋。

科學(xué)家們是否預(yù)料到會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的樣本？

這是我們所希望的發(fā)現(xiàn)。然而，在這個(gè)特定的地方，這有些出乎意料。該樣本來(lái)自該任務(wù)迄今為止調(diào)查過(guò)的一些最年輕的沉積巖。早些時(shí)候的預(yù)測(cè)假設(shè)古代生命的跡象將來(lái)自更古老的火星巖層。

在年輕的巖石中發(fā)現(xiàn)這些特征拓寬了時(shí)間窗口，即火星可能適合居住并表明火星在地球歷史上可能比科學(xué)家之前想象的更晚才適合居住，而更古老的巖石也可能擁有更難被發(fā)現(xiàn)的生命跡象。

接下來(lái)的步驟是什么來(lái)判斷樣本是否表明過(guò)去生命的跡象，或者特征是否來(lái)自非生物過(guò)程？

礦物結(jié)合是微生物推動(dòng)反應(yīng)向前發(fā)展時(shí)可能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的潛在指紋——但非生物過(guò)程，例如持續(xù)的高溫，酸性條件和綁定方式有機(jī)化合物，也可以解釋它們。

然而，切亞瓦瀑布巖石沒(méi)有跡象表明它暴露在灰石和萬(wàn)石非生物形成通常所需的高溫或酸度下。

盡管如此，回答這個(gè)問(wèn)題的唯一明確方法是將樣本送回地球，科學(xué)家可以使用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)來(lái)區(qū)分生物來(lái)源和非生物來(lái)源。

艾米·威廉姆斯，地質(zhì)學(xué)助理教授，佛羅里達(dá)大學(xué)

本文轉(zhuǎn)載自對(duì)話根據(jù)知識(shí)共享許可。閱讀原文.

寶寶起名 起名