火星上曾有生物存在？證據藏在古湖泊里……

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原作：Gege Li, Simon Levey, Imperial College London

翻譯：王忠偉

校譯：黃詩欣

編排：王璞

后臺：朱宸宇

原文鏈接：https://phys.org/news/2025-09-potential-biosignatures-ancient-mars-lake.html

科學家在火星上的杰澤羅隕石坑發現了迷人的生物痕跡。

圖片來源：倫敦帝國理工學院

一項新研究表明，火星以前存在過宜居環境，且有古代微生物活動的跡象。這項由美國宇航局（NASA）牽頭、帝國理工學院參與關鍵分析的研究結果顯示，火星巖石包含多種礦物質和有機物，這表明這顆紅色星球在古代曾有宜居環境，且可能存在生物活動。

一個國際研究團隊（包括帝國理工學院地球科學與工程系的研究人員）提出，火星上的杰澤羅隕石坑有一底層名叫 “明亮天使（Bright Angel）” ，其地質特征與有機碳密切相關，或許能證明古生物的存在。

帝國理工學院地球科學與工程系地球科學教授、帝國全球印度學術聯合主任桑吉夫?古普塔（Sanjeev Gupta）教授表示：“這一發現非常令人興奮，但這并不意味著我們已經在火星上發現了生命。我們現在需要在地球上對這塊巖石樣本進行分析，才能確認是否真的有生物存在過?！?/p>

好兆頭

作為美國宇航局 “火星 2020” 任務的核心部分，“毅力號” 火星車自 2021 年以來一直在探索直徑 45 公里的杰澤羅隕石坑。選擇該地點是因為它曾經有一個巨大的湖泊和一個河流三角洲 —— 這些環境是尋找過去生命跡象的主要目標。該任務的關鍵目標是收集并儲存第一批選定的巖石和土壤樣本，并帶回地球進行詳細分析。

這項發表在《自然》雜志上的新研究，聚焦于隕石坑中一個顏色較淺、名為 “明亮天使”的巖石露頭，它位于一個為杰澤羅湖供水的古老河谷中。

“毅力號” 在穿過名為內雷特瓦谷的河谷時，遇到了厚厚的一層細粒泥巖和泥質礫巖。在這里，它使用 X 射線巖石化學行星儀器（PIXL）、拉曼光譜與熒光掃描宜居環境尋找有機物和化學物質儀器（SHERLOC）等設備，對這些巖石進行了詳細分析。

意外發現的湖泊

通過繪制 “明亮天使” 地區不同沉積巖的類型和分布，研究人員得以重建這些泥巖沉積時的環境。

他們的分析揭示了一系列揭示湖岸和湖床環境的沉積構造和結構，包括富含二氧化硅和粘土等礦物的成分 —— 這與河流環境相反，在河流環境中，快速流動的水會將這些微小顆粒沖走。

他們得出了一個令人震驚的結論：河谷底部有湖泊沉積物。

該研究的合著者、帝國理工學院地球科學與工程系的博士生、美國宇航局“毅力號” 團隊的合作科學家亞歷克斯?瓊斯對這個古老的湖泊環境進行了詳細分析，他說：“這種現象很不尋常，但非常有趣，因為我們沒想到會在內雷特瓦谷發現這樣的沉積物。我們的沉積學和地層學研究表明，這里曾經是一個低能量的湖泊環境 —— 這正是我們在此次任務中一直在尋找的那種宜居環境。”

這一發現可能表明，杰澤羅隕石坑的河谷曾經被水浸沒，從而形成了這個可能宜居的湖泊。

瓊斯是帝國理工學院校長獎學金獲得者，在地球科學與工程系獲得了地球與行星科學學士學位，他補充道：“能參與這樣的發現，并在攻讀博士學位期間為‘毅力號’的運行做出貢獻，我感到非常激動。將我作為學生時獲得的陸地地質野外經驗應用于研究杰澤羅隕石坑，感覺也非常棒?！?/p>

毅力號穿越內雷特瓦山谷的路線以及光明天使地層的景色。

圖片來源：《自然》（2025）。DOI：10.1038/s41586-025-09413-0

背景故事

確定了湖泊棲息地的情況后，“毅力號” 科學團隊將注意力轉向了泥巖本身。他們在這些巖石內部發現了一組微小的結核和反應前緣，化學分析表明，這些毫米級的結構富含磷酸鐵和硫化鐵礦物（可能是藍鐵礦和云鐵礦）。

這些礦物似乎是通過涉及有機碳的氧化還原反應形成的，這一過程可能是由非生物化學驅動的，也可能是由生物化學驅動的。重要的是，這為后續所有反應的發生奠定了基礎：這種特定類型的氧化、富鐵和富磷沉積物的形成，是產生后續反應所需成分的必要前提。

由于這些成分與在地球上觀察到的微生物代謝副產品相似，因此可以將其視為一個有力的潛在生物特征，這增加了火星上曾經存在微生物生命的可能性。

后續的一切交給實驗室吧

最后，要確定這些地質結構的起源，唯一的方法是將樣本帶回地球，而這取決于未來的任務何時能成功從火星表面收集到這些樣本。

幸運的是，“毅力號” 已經從 “明亮天使” 露頭鉆取并儲存了一個巖芯樣本，名為 “藍寶石峽谷”，這個樣本與火星車收集的其他樣本一起，正等待著火星樣本返回任務執行 —— 這是美國宇航局和歐洲航天局的聯合項目，旨在于 21 世紀 30 年代將這些樣本帶回地球。

一旦進入地球實驗室，來自世界各地的科學家將使用比火星車上的儀器靈敏得多的設備對 “藍寶石峽谷” 等樣本進行分析。只有到那時，我們才能確定這些特征的確切起源，以及它們是獨特的非生物化學作用的結果，還是火星過去存在微生物生命的證據。

古普塔教授說：“這一發現是一個巨大的進步 —— 我們幫助鑒定的樣本是最有說服力的樣本之一?！?/p>

“這項工作是一項令人印象深刻的國際合作成果，凸顯了合作和先進機器人技術在行星探索中的力量?！?/p>

英國航天局太空探索主管馬修?庫克說：“這一令人興奮的發現，會幫助我們在尋找火星以及地外古生命的道路上邁出重要一步。在這些火星巖石中發現的化學特征，是首批與地球上的生物過程類似的特征，為火星可能有過適合微生物存在的條件提供了更有說服力的證據?！?/p>

“雖然對于古生命是否存在這個問題，我們在下結論前必須謹慎些，但這些發現是迄今為止最有希望的證據。英國即將開展的羅莎琳德?富蘭克林火星車任務非常重要，會幫助我們確定本研究中觀察到的類似樣本能否當做生命存在的證據，讓我們離回答‘我們在宇宙中是否孤身一人’這一問題更近一步。”

責任編輯：DAIKIN

牧夫新媒體編輯部

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帶有生物圈的地球化火星

圖片來源 NASA

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