自从2021年2月NASA的毅力号(Perseverance)火星车开始在火星上著名的杰泽罗陨石坑(Jezero Crater)展开探测以来,科学界便一直对它发现的潜在生命迹象充满期待。杰泽罗陨石坑被认为是一处古代湖泊遗址,沉积着丰富的泥质岩石,成为寻找远古生命的绝佳场所。2025年9月发表的一项研究更是引起了广泛关注,报告称毅力号在杰泽罗陨石坑西缘的泥质岩层中,特别是名为"内雷特瓦谷"(Neretva Vallis)的一片区域,发现了引人注目的矿物结构,这些矿物结构在地球上的形成往往与微生物代谢活动有关。 科学家们重点研究的一块岩石被称作"切亚瓦瀑布"(Cheyava Falls),它表面布满了被形象地描述为"罂粟籽"或"豹纹斑点"的细小斑点。这些毫米级别的斑点被检测出含有铁和磷酸盐,这两种元素在地球上的某些地质和生物过程中均有产生。研究团队利用毅力号搭载的先进仪器,对这些特征进行了详细分析,提出这些铁磷酸盐和铁硫化物的形成可能与有机碳参与的低温氧化还原反应相关。
所谓氧化还原反应,是指物质之间通过电子转移引起的化学变化。在地球极地的氧气贫乏环境中,某些微生物会通过将硫酸盐还原成硫化物,从而获得能量。这种反应也通常伴随着矿物成分的变化,形成铁磷酸盐和铁硫化物等矿物。科学家认为,如果古代火星上的环境与地球某些极端环境类似,那么类似的生物驱动氧化还原反应也可能发生过,从而留下了矿物证据。 然而,科学家们同时也保持谨慎态度,明确指出这些矿物存在的情况并不能直接证明火星上曾经存在过生命。还有可能是别的非生物地质过程导致了类似矿物的形成。
资深科学家林赛·海耶斯强调目前只能将这些矿物视为"潜在的生物标志物",仍需要通过更深入的实验室分析进一步确认其起源。 毅力号自登陆以来累计采集了超过二十五个地质样本,其中包括2024年7月21日从切亚瓦瀑布岩石钻取的"蓝宝谷"(Sapphire Canyon)岩心样本。研究人员称此样本"神秘莫测",显示出复杂的化学特征,可能与有机物质参与的化学反应有关。样本的详细分析将成为判断火星古代环境是否适合生命存在的关键一步。 目前的最大难题在于,这些样本仍然存放于火星车内部的密封管中,必须依靠未来的火星样本返回任务(Mars Sample Return)才能将它们送回地球进行全面检测。由于预算限制、任务复杂性以及优先级调整等影响,样本返回计划进展缓慢,科学家们只能利用毅力号的有限现场仪器进行初步分析。
科学界普遍认为,地球实验室的先进仪器和条件,对于解析这些样本中的化学成分、微观结构以及潜在的有机分子至关重要。只有在地球上对这些样本进行多角度、多方法的研究,才能够更准确地判断火星上的矿物是否由生物活动形成,甚至发现可能的远古生命证据。 除矿物证据以外,毅力号还持续为我们绘制火星古河流和湖泊的地图,近年来科学家首次完成了对火星古代河流盆地的详细测绘,进一步确认这些区域是寻找古代生命的潜在热点。科学家们推测,火星曾有长时间的湿润环境,水是生命存在的关键因素,泥质岩石中容易保存古老生物活动的迹象。 在火星研究领域,技术进步也是推动探索的重要助力。例如,毅力号搭载了多种现代化探测仪器,其设计初衷就是为了采集和筛选可能含有生物标志物的岩石样本,为未来返回地球做准备。
无人火星车的高分辨摄像头、火星气象测量设备、化学成分分析仪器以及钻探设备,极大丰富了我们对火星地质和环境的认识。 尽管眼下还没有确定性的证据能证明火星真的孕育过远古生命,毅力号的发现对于理解火星环境的复杂化学反应和历史演变提供了宝贵数据。科学家已经确认这个星球经历过适合生命形成的环境条件,活跃的化学过程显示火星不仅是一个死寂的星球,而是一个曾经动态变化、充满潜在生物化学活动的星球。 火星探测的未来不仅依赖于毅力号,还需要国际合作和持续的技术投入。宇航机构和科研机构纷纷加快火星样本返回的策划和执行步伐。只有将火星的岩石和土壤带回地面实验室,借助地球上无法比拟的分析手段,才能给予人类关于"火星上是否存在生命"的最终答案。
总之,NASA毅力号在火星上的探险不仅为我们提供了前所未有的地质和化学样本,也让我们日益接近揭开火星生命之谜。科学家们正一步步通过细致的现场分析与长期的样本研究,探寻那个早已逝去亿万年的火星世界是否曾经孕育过生命的辉煌故事。面对这漫长而艰难的旅程,科学家们坚信,答案终将到来,而人类对宇宙生命的探索也将因毅力号而进入新的高度。 。
