NASA在火星上找到生命了嗎？如何才能確定發(fā)現(xiàn)了地外生命？

NASA又雙叒叕發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)地外生命證據(jù)了？今年九月，NASA 在發(fā)布會(huì)上宣布，毅力號(hào)火星車去年七月在耶澤羅隕石坑一條古老河床里發(fā)現(xiàn)了一塊特別的巖石，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)一年嚴(yán)格的研究和同行評(píng)審，科學(xué)家認(rèn)為這塊巖石中存在著可能由火星遠(yuǎn)古生命活動(dòng)留下的痕跡。

毅力號(hào)火星車2024年七月在耶澤羅隕石坑發(fā)現(xiàn)的“豹紋斑點(diǎn)”巖石。來源 /NASA/JPL-Caltech/MSSS

他們的證據(jù)主要有三點(diǎn)：

第一，這塊巖石所處的環(huán)境：耶澤羅隕石坑曾是一個(gè)古老的河流三角洲，數(shù)十億年前，河水經(jīng)這里流入湖泊，攜帶著泥沙沉積在湖區(qū)，形成了一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定、富含水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、利于微生物生存的環(huán)境。

NASA的MRO火星環(huán)繞器拍攝的耶澤羅隕石坑三角洲。來源 / NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

第二，它的成分含有生命存在的必要原料：它含有有機(jī)碳分子，硫、氧化鐵（鐵銹）和磷，這些物質(zhì)可以是微生物新陳代謝的能量來源。

第三，也是最有趣的一點(diǎn)，是它獨(dú)特的礦物紋理：經(jīng)X射線巖石化學(xué)儀的分析，這些一毫米大小像豹紋一樣的斑點(diǎn)的深色邊緣符合藍(lán)鐵礦（vivianite, 鐵+磷酸鹽）的特征， 而中心部分符合硫鐵礦(greigite, Fe2+Fe3+?S?) 的特征。在地球上，藍(lán)鐵礦和硫鐵礦通常在富含有機(jī)物的沉積環(huán)境中，由微生物分別通過還原鐵和還原硫酸鹽的代謝過程生成，形成與此次發(fā)現(xiàn)巖石類似的礦物紋理結(jié)構(gòu)。因此，科學(xué)家認(rèn)為這塊巖石可能記錄了古代火星上的微生物活動(dòng)。

藍(lán)鐵礦和硫鐵礦。

那么結(jié)合這些發(fā)現(xiàn)，回答開頭的問題：我們真的發(fā)現(xiàn)火星生命了嗎？

省流版的結(jié)論是：還沒有。我們還要進(jìn)一步地確認(rèn)巖石的成分和形成過程，排除掉其他非生物的可能性，并且尋找其他更直接的證據(jù)，才能證實(shí)這些巖石紋理確實(shí)來自生命活動(dòng)。

如果你只是想知道這個(gè)結(jié)論，那么可以劃走不看了（不是）。但如果你好奇，為什么科學(xué)家關(guān)于地外生命的結(jié)論總是如此的不確定，到底何時(shí)才能算真正發(fā)現(xiàn)了地外生命呢？那么可以往下看：要回答這些問題，就要先理解一下探尋地外生命過程中所遵循的科學(xué)思維。

現(xiàn)代科學(xué)中的發(fā)現(xiàn)，通常依賴統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法：

當(dāng)實(shí)驗(yàn)或觀測(cè)數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)上顯著地支持某一種理論解釋時(shí)，我們就可以認(rèn)為這個(gè)理論在當(dāng)前證據(jù)下得到了證實(shí)。在地外生命的探索中，這種判斷往往更加復(fù)雜。因此，科學(xué)界總結(jié)出了一套“生命探測(cè)置信度量表”，用來評(píng)估地外生命發(fā)現(xiàn)的可信程度：

由七個(gè)基準(zhǔn)等級(jí)構(gòu)成的生命探測(cè)置信度量表（Confidence of Life Detection，簡(jiǎn)稱 CoLD）。來源 / NASA，翻譯 / 作者

用這個(gè)量表來比對(duì)這一次的火星生命發(fā)現(xiàn)，我們最多只是達(dá)到了第三級(jí)——發(fā)現(xiàn)了可由生物過程產(chǎn)生信號(hào)以及與之相符的環(huán)境。與前段時(shí)間的另一個(gè)新聞相比（某團(tuán)隊(duì)宣稱詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡在系外行星K2-18b的大氣中發(fā)現(xiàn)來生命信號(hào)分子DMS和DMDS），那一項(xiàng)研究連量表中第一級(jí)的門檻都沒達(dá)到（該論文的統(tǒng)計(jì)方法有明顯疏漏，連發(fā)現(xiàn)該分子的結(jié)論都不能成立）。所以NASA這一次宣稱這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是至今最強(qiáng)的潛在生命證據(jù)，我認(rèn)為還是中肯的。

然而要確定這個(gè)發(fā)現(xiàn)，下面還有最困難的關(guān)鍵一步：排除所有非生物來源的可能。科學(xué)家目前提出了幾種可能的非生命的化學(xué)反應(yīng)生成途徑，比如高溫、酸性環(huán)境或有機(jī)物催化。以我們目前對(duì)火星這一地區(qū)的了解，這些巖層不像是經(jīng)歷過高溫或酸性環(huán)境，但我們也不能確定是否存在能夠在低溫催化這些反應(yīng)的有機(jī)物。

目前，我們擁有數(shù)據(jù)全都來自毅力號(hào)在火星現(xiàn)場(chǎng)的采集和分析。而要確定究竟是什么過程產(chǎn)生了這些奇特的紋理，則需要火星樣本返回任務(wù)（Mars Sample Return, MSR）將這塊巖石的巖心樣本帶回地球。只有在地球上的實(shí)驗(yàn)室中使用更高靈敏度和更多樣的儀器分析它的成分，才能做出更準(zhǔn)確的判斷。但是目前NASA的火星樣本返回任務(wù)因?yàn)槌杀咎摺⒑臅r(shí)太長(zhǎng)，面臨著被取消的困境。

NASA和歐航局ESA的火星樣本返回任務(wù)示意圖。來源 / ESA

不過，我們?nèi)杂衅渌Ｍ簹W洲空間局ESA的Rosalind Franklin火星車計(jì)劃于2028年發(fā)射，它配備了毅力號(hào)所不具備的2米深的鉆頭，能采集地下更深處更純凈的樣本。同時(shí)，中國(guó)規(guī)劃在2028年左右發(fā)射的天問三號(hào)也計(jì)劃返回火星樣本。如果這些任務(wù)能夠排除非生物過程，甚至是進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)獨(dú)立、互補(bǔ)的其他證據(jù)，就能將這一發(fā)現(xiàn)的可信度推向更高的層級(jí)。

即便這一發(fā)現(xiàn)得到最終確認(rèn)，它所能說明的也只是火星在遠(yuǎn)古時(shí)期曾經(jīng)存在生命，而不是現(xiàn)在仍然存在。盡管如此，它依然會(huì)具有非常深遠(yuǎn)的意義，甚至是徹底改變?nèi)祟愒谟钪嬷械牡匚弧绻谖覀兊慕徎鹦巧弦苍霈F(xiàn)，那么在浩瀚無垠的宇宙中，生命的存在也許比我們想象得更加普遍。在無數(shù)遙遠(yuǎn)的系外世界里，仍然蘊(yùn)藏著無數(shù)尚待探索的可能……

來源：中國(guó)國(guó)家天文

編輯：Zoey

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