火星曾存在远古生命？NASA“毅力号”发现疑似生物标志物

IT之家 9 月 11 日消息，自 2021 年 2 月起，美国国家航空航天局（NASA）的“毅力号”火星车便开始对火星上一处名为“杰泽罗陨石坑”的区域展开探测。该陨石坑是一个巨大的凹地，被认为曾是一个湖泊。在这颗红色星球上，杰泽罗陨石坑被视为寻找远古生命证据（至少是我们目前已知形式的生命）最具潜力的地点之一，如今，相关探索工作有了新动态。

9 月 10 日，研究人员发布了一项研究成果，详细介绍了“毅力号”如何在杰泽罗陨石坑西缘、一处名为“内雷特瓦谷”的富黏土泥岩区域发现了极具研究价值的矿物。

纽约州立大学石溪分校行星科学家、该新研究的首席作者乔尔・胡罗维茨在 NASA 周三举行的新闻发布会上表示：“在地球上的沉积物中，当我们观察到此类特征时，这些矿物往往是微生物代谢消耗有机物后产生的副产品。”

那么，这是否意味着我们终于找到了外星生命存在的证据？答案是否定的。研究作者强调，要确定这些矿物的真实来源，判断它们究竟是生命存在的标志物（即“生物标志物”），还是其他无机过程的产物，还需进行进一步分析。

NASA 总部行星科学部火星探索高级科学家林赛・海耶斯在发布会上指出：“我想提醒大家，我们目前所描述的只是一种潜在的生物标志物。它可能是具有生物学起源的特征元素、分子、物质或形态，但在确定生命是否存在之前，还需要更多数据支持和深入研究。”

无论如何，这项发现确实表明，火星上曾发生过显著复杂的反应（无论是否与有机物相关），为人类自天文学诞生以来就试图解读的这颗星球增添了更多探索维度。

具体而言，“毅力号”采集到的、疑似含有这些重要矿物的样本，来自内雷特瓦谷北缘“布莱特安杰尔”岩层。在该岩层中，一块名为“切亚瓦瀑布”的岩石引起了研究人员的高度关注。

不久前，“切亚瓦瀑布”岩石首次向公众披露时，便登上了全球各大媒体头条，科学家们对这块岩石独特的斑点状特征赞不绝口。其中，那些毫米级的斑点周围环绕着黑色圆环。“毅力号”借助搭载的探测设备分析后发现，这些圆环中含有铁和磷酸盐。在地球上，这两种物质都可能由微生物驱动的化学过程产生。

澳大利亚昆士兰科技大学天体生物学家、“毅力号”科学团队成员大卫・弗拉纳里当时表示：“这些斑点是一个巨大的惊喜。在地球上，岩石中的这类特征通常与地下微生物的化石记录有关。”

胡罗维茨则介绍：“我们在这块岩石中观察到，一层层细颗粒的锈红色泥岩中存在着这些奇妙的特征。这些结构特征表明，这些岩石形成过程中发生了一些非常有趣的事情，在它们沉积时，曾发生过一系列化学反应。”

接下来，“毅力号”的自然任务便是对“切亚瓦瀑布”岩石（以及其他与布莱特安杰尔岩层相关的样本）进行更细致的探测。2024 年 7 月 21 日，火星车甚至对“切亚瓦瀑布”岩石进行了钻孔，并采集到一份样本。这是“毅力号”采集的第 25 份样本，被命名为“蓝宝石峡谷”。

“毅力号”项目研究科学家摩根・凯布尔此前在 NASA 4 月 10 日发布的一段关于该岩芯样本的视频中表示：“我会用‘神秘’来形容‘蓝宝石峡谷’样本。我们能观测到一些表明曾发生过化学反应的信号，这些反应可能与有机物有关，但这意味着什么呢？是生命参与其中，还是完全与生命无关的过程？”

此前，探索故事大致停留在这一阶段。

如今，新研究似乎为这段探索历程补充了关键信息 —— 对布莱特安杰尔岩层样本群的详细分析。研究人员确实发现，这处岩层露头很可能成为寻找地外生命证据的重要线索。根据一份关于研究结果的声明，该团队“识别出了富含磷酸铁和硫化铁的微小结核与斑点。这些特征与有机碳相关，且似乎是在沉积物沉积后、低温环境下形成的”。

关键发现似乎在于，研究证实可能发生过特定的“氧化还原反应”，从而形成了这些矿物。氧化还原反应是指电子在两种物质间转移的化学反应，其中一种物质被氧化，另一种则被还原。

研究作者写道：“这些有机碳似乎参与了沉积物沉积后的氧化还原反应，正是这些反应产生了我们观测到的磷酸铁和硫化铁矿物。”

美国加州山景城搜寻地外文明研究所（SETI Institute）的贾尼斯・毕晓普与马萨诸塞大学阿默斯特分校的马里奥・帕伦特共同撰写了一篇《新闻与观点》文章，该文章与此次研究成果同步发表。文章指出：“在杰泽罗陨石坑的富黏土泥岩中，发现与有机化合物相关的还原态磷酸铁和硫化铁，这一令人振奋的发现表明，这些有机物可能参与了特殊的氧化还原反应。”

文章进一步补充：“在地球上，微生物通常会与矿物发生相互作用。研究人员已在寒冷且无氧的南极湖泊中观察到，微生物能将硫酸盐（含氧化态硫原子）转化为硫化物（含还原态硫原子）。如今的火星上尚未发现微生物存在的证据，但如果远古火星上存在过微生物，它们或许也能在杰泽罗陨石坑这样的湖泊环境中，将硫酸盐矿物还原为硫化物。”

该团队论文中呈现的其他几项研究结果，也进一步支撑了火星布莱特安杰尔岩层中可能存在生物标志物的观点。例如，新发现表明，在该岩层露头的黏土泥浆中，那些呈绿色的斑点可能含有蓝铁矿。《新闻与观点》的作者们表示，蓝铁矿有助于揭示火星上可能发生过的特定类型氧化还原反应。

然而，归根结底，有一个核心问题不容忽视：要进一步确认“毅力号”采集的样本管中是否存在火星生命证据，就必须将这些样本管送回地球。遗憾的是，截至目前，由于预算限制、特朗普政府执政以来 NASA 任务优先级的调整，以及该任务本身极为复杂的执行方案，NASA 的火星样本返回计划仍处于停滞状态。

尽管如此，科学家们仍不断强调，在与火星相隔 1.4 亿英里（IT之家注：约合 2.25 亿公里）真空地带的情况下，对微小岩石样本的分析能力终究有限。

NASA 喷气推进实验室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）的“毅力号”项目科学家凯蒂・斯塔克・摩根在发布会上表示：“我们已接近火星车在火星表面探测能力的极限，这是设计之初就考虑到的。‘毅力号’的有效载荷配置，始终以火星样本返回任务为核心考量；我们的设想是，通过有效载荷的探测，初步确认潜在生物标志物的存在，而后续更深入的分析，则交由地球实验室的仪器来完成。”

《新闻与观点》的作者们在文章中写道：“对从火星返回的样本进行实验室分析，还有助于揭示地外星球上是否存在发生前生物化学过程 —— 甚至生物化学过程 —— 的可能性。”