毅力号在火星上发现了远古宜居环境

　　原文作者：Monica Young

　　翻译：牟新翔

　　校对：杨文忠、涂天宇

　　编排：李子琦

　　后台：李子琦

　　https://skyandtelescope.org/astronomy-news/perseverance-finds-habitable-conditions-but-not-yet-life-on-mars/

　　任务小组报告了毅力号火星车的研究结果，研究对象是曾经流入杰泽罗撞击坑的河流所沉积的岩石。

　　NASA的毅力号火星车将其机械臂放在火星杰泽罗撞击坑的一个叫做“斯金纳岭”的裸露岩石周围。这幅图由多幅图像拼接而成，其显示了三角洲悬崖表面的层状沉积岩，以及火星车此前为分析岩石组成而磨下一块圆形区域的位置之一。

　　图源：NASA/JPL Caltech/ASU/MSSS

　　NASA宣布，毅力号火星车将穿越火星上的杰泽罗撞击坑，这是该任务第二次科学活动的最新消息。

　　科学家们已经知道，约35亿年前，一条河流冲破杰泽罗坑壁，河水汇聚在这里形成了一个湖泊。现在，科学家们正在揭示调查河流留下的三角洲沉积物的初步结果。

　　先是岩浆，然后是水

　　在第一次科学活动中，毅力号探索撞击坑底部所发现的不是被挤压过的沉积层，而是火成岩，这证明火山活动曾在杰泽罗形成过岩层。

　　2021年9月10日，NASA的“毅力号”火星车在杰泽罗撞击坑地表的一块绰号为“罗切特”的岩石附近拍摄了这张自拍。

　　图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

　　“我们的X射线岩石化学行星探测仪（PIXL）仔细观察了在名为‘南塞塔’地区打磨岩石所露出的区域，一切都变得清晰起来：岩石中的晶体提供了决定性证据”，加州理工学院的毅力号项目科学家Ken Farley解释道。

　　PIXL所看到的是很久以前在缓慢冷却的岩浆中形成的，包裹在辉石晶体中的大型橄榄石晶体。这些岩浆可能曾经在火星表面流动形成厚厚一层或被埋在地下的一个洞穴中。无论如何，其他化学证据表明，这些矿物在结晶后与水发生了不止一次而是数次的相互作用。

　　毅力号采集了这些火成岩的几个样品。当未来的任务将这些样本送回地球时，地球上实验室里的科学家将能够对其进行测试，以确定水究竟是何时充满杰泽尔撞击坑的。

　　Shuster解释说，火成岩不能保存有机质，沉积岩则不同：它们很容易保存生物特征，所以如果沉积岩形成时存在生物活性，岩芯样品很可能会显示出来。“如果在过去35亿年里地球上存在这些条件，可以肯定地说，生物们会在这些岩石上留下痕迹，供我们观察。”

　　（不过，值得注意的是，今天的火星表面完全不适合生命生存——如果在火星表面发现任何生命迹象，那么这些迹象都是存在于数十亿年前的古老痕迹。对我们来说，幸运的是，火星表面没有太多变化，甚至可能保存着这些古老的痕迹。)

　　虽然搜寻确切的生命迹象还需要等待样本返回地球，但毅力号现在可以使用其SHERLOC工具寻找一些不那么确定的生命迹象。JPL的SHERLOC科学家Sunanda Sharma表示，SHERLOC的拉曼光谱仪揭示出岩石中存在与矿物有关的有机物质，可能是芳香化合物。

　　有机分子含有碳，通常也含有氢和氧，其通常由生命过程产生。但Sharma提醒说，这些有机分子也能够通过与生命无关的纯化学过程产生。绘制出有机物质的分布图是决定其产生方式的关键，而对此我们目前还不清楚。

　　毅力号的新数据也有助于科学家整理撞击坑的地质历史，这是研究任何潜在的生物信号的关键。虽然他们仍在整理确切的时间表，但似乎很明确的是岩浆活动首先出现：撞击坑底部的火成岩“明显位于三角洲之下，在三角洲形成之前和湖泊出现之前，就已形成，”Farley说。

　　但上述事件发生的确切时间，事件之间经过了多少百万年，撞击坑充满了多少次水，以及河流形成三角洲沉积物的时间——所有这些都是悬而未决的，直到科学家能够在地球上的实验室里对样本进行测试。

　　样品与送回

　　这幅艺术家的插图展示了欧空局的地球返回轨道器，它将接收来自火星表面的样品并将其送回给地球上的我们。

　　图源：欧空局

　　迄今为止，毅力号已经收集了13个样本。你可以在NASA的网站上查看火星岩石样本数据。其中的12个样本是火星车在岩石上钻孔收集的岩芯；另一个样品则是岩芯碎裂并从收集管中脱落而剩下的火星大气。

　　这是自毅力号登陆火星一年半以来取得的惊人的成就。火星车共携带了38根取样管。（另外五根采样管被预留作为“接触”管。它们携带有各种材料，暴露于火星大气中时可能会发生不同的反应。）

　　在收集了大约三分之一的样本后，任务科学家们现在正准备执行毅力号的第一次清库存，在火星上卸下一个包裹，以便日后收集。在这个计划中，毅力号将在三角洲前缘附近打包并留下10或11根取样管。日后，当火星样本返回航天器发射时，毅力号可以回收并交付样本。

　　或者，如果毅力号状态不好或距离太远，样本返回任务可能会部署两架直升机来协助样本收集。回收直升机的设计将建立在“机智”号的基础上，机智号在火星上运行了18个月后仍然很强劲。然而，毅力号项目副经理Rick Welch补充说，新直升机还需要配备轮子，以便在火星表面上滑行。

　　NASA和欧空局分别计划于2027年秋季和2028年夏季建造地球返回轨道器和样品回收着陆器。到2033年，样品将抵达地球。那时候大戏才真正上演呢！

　　牧夫新媒体编辑部

　　责任编辑：周学云

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　　哈勃拍摄的红外马头星云
图片来源：NASA, ESA, Hubble；处理：Alexandra Nachman