科学家找到在火星上寻找生命的新方法

科学家可能终于有办法通过研究保存在硫酸盐矿物中的微生物化石来探测火星上的远古生命了。火星上的石膏沉积物可能隐藏着过去微生物生命的证据--类似于40亿年前地球上出现的第一批生物。 但证明这一理论需要合适的工具。 科学家们现在测试了一种专为太空任务设计的微型激光质谱仪。 这种仪器成功地在地球的石膏沉积物中鉴定出了微生物化石，这些石膏沉积物的形成条件与火星上的硫酸盐沉积物类似。 研究人员希望这项技术能尽快用于火星，寻找远古生命的迹象。

一种尖端太空仪器在地球的石膏中探测到了微生物化石--这为火星探测器有朝一日发现同样的化石带来了希望。 如果火星硫酸盐岩中存在生命的痕迹，我们可能比以往任何时候都更接近证明火星曾经是有生命的。 资料来源：美国国家航空航天局，编辑

地球上最早的生命大约出现在 40 亿年前，以微生物的形式在古老的水池和海洋中繁衍生息。 但如果火星上也发生了类似的事情呢？ 如果真的发生了，我们又该如何证明呢？

寻找古代火星微生物化石证据的研究人员向前迈出了重要一步。 他们证明，可以在石膏样本中检测到微生物化石--石膏是与火星上发现的硫酸盐岩非常相似的矿物。 这一突破表明，类似的技术可用于识别红色星球上过去生命的痕迹。

伯尔尼大学物理研究所博士生、《天文学与空间科学前沿》杂志文章第一作者Youcef Sellam说："我们的发现为探测火星硫酸盐矿物中的生物特征提供了方法框架，有可能为未来的火星探测任务提供指导。"我们的激光烧蚀电离质谱仪是一种太空飞行原型仪器，能有效探测硫酸盐矿物中的生物特征。 这项技术可以集成到未来的火星车或着陆器中，进行原位分析。"

水、矿物和化石的可能性

数十亿年前，火星被水覆盖，但随着水的干涸，水池蒸发形成了石膏和其他硫酸盐等矿物质。 这些矿物可能保存了曾经存在过的微生物生命，在其结构中留下了远古细菌的痕迹。 如果微生物生命曾经在火星多水的过去繁衍生息，它们的残骸可能仍然被锁在这些矿物中，等待着被发现。

塞拉姆解释说："石膏在火星表面被广泛探测到，并以其特殊的化石潜力而闻名。"它形成迅速，在分解发生之前就能捕获微生物，并保存生物结构和化学生物特征。"

但是，要识别这些微生物化石，我们首先需要证明我们可以在我们知道存在这种微生物的地方识别出类似的化石，例如在墨西拿盐度危机期间形成的地中海石膏层。

墨西拿盐度危机发生时，地中海与大西洋的联系被切断。这导致了快速蒸发，使海水变为高盐，并沉积了厚厚的蒸发岩层，包括石膏。 这些沉积物为火星硫酸盐沉积物提供了绝佳的陆地类比。

科学家们选择了一种可以在太空飞行中使用的仪器：微型激光质谱仪，这种仪器可以分析样品的化学成分，其精细程度可以达到一微米。 他们从阿尔及利亚的 Sidi Boutbal 采石场采集了石膏样本，并使用质谱仪和光学显微镜进行了分析，分析的标准有助于区分潜在的微生物化石和天然岩层。

这些标准包括形态（不规则、蜿蜒、可能中空），以及是否存在生命所需的化学元素、碳质材料和粘土或白云石等矿物质，这些都可能受到细菌存在的影响。

火星上曾经有生命繁衍生息吗？

科学家们在阿尔及利亚石膏中发现了长长的、扭曲的化石丝状物，这些丝状物以前被解释为底栖藻类或蓝藻，现在被认为是硫氧化细菌，如Beggiatoa。 这些细菌嵌在石膏中，周围有白云石、粘土矿物和黄铁矿。

这些矿物的存在预示着有机生命的存在，因为原核生物--没有细胞核的细胞提供了粘土形成所需的元素。 它们还通过增加周围的碱度和在细胞包膜中浓缩离子，促进白云石在火星这样的酸性环境中形成。

要在没有有机生命存在的情况下在石膏中形成白云石，需要高温高压，使石膏脱水，而这与我们对火星环境的了解并不相符。

我们最终能在红色星球上探测到生命吗？

如果质谱仪在火星石膏中发现了粘土和白云石以及其他生物特征，这可能是生命化石的一个关键信号，可以通过分析其他化学矿物和寻找类似的有机丝来加强这一信号。

"虽然我们的研究结果有力地支持了石膏中化石丝的生物起源性，但从非生物矿物形态中区分真正的生物特征仍然是一个挑战，"塞拉姆说。 额外的独立探测方法将提高"毅力号"对生命探测的信心。 此外，火星具有独特的环境条件，这可能会影响生物特征在地质时期的保存。 还需要进一步研究。"

"这项研究是第一项涉及阿尔及利亚的天体生物学研究，也是第一项使用阿尔及利亚陆地模拟火星的研究，"塞拉姆说。"作为一名阿尔及利亚研究人员，我为能将我的国家引入行星科学领域而感到无比自豪。这项工作也是为了纪念我的父亲，他是我力量和鼓励的源泉。 在这项研究期间失去他是我一生中最艰难的时刻之一。 我希望他能为我所取得的成就感到骄傲。"

编译自/ScitechDaily