火星古老的杰泽罗陨石坑岩石显示地球生命之前的水的证据

这七个样本是由美国宇航局的“毅力号”探测器在2022年收集的，当时它在探索陨石坑的西坡，科学家们建议一些岩石可能源于曾经存在的大型古湖。毅力号科学团队与麻省理工学院的研究人员一起分析了探测器的图像和化学数据，确认了这些岩石中存在水的证据，并表明陨石坑可能曾是一个宜居的水域环境。

目前尚不确定该陨石坑是否曾寄宿任何形式的生命。团队无法根据探测器的读数确认有机物质的存在—有机物质基本上是生命的构建块。然而，岩石的矿物成分使科学家相信，它们在返回地球进行进一步研究后，最有可能揭示古代火星生命的迹象。

“这些岩石证实了火星上曾至少短暂存在适合生命的条件，”该研究的首席作者、麻省理工学院地球、大气和行星科学系（EAPS）地球生物学教授坦佳·博萨克解释说。“我们的发现表明水活动显著，但这种活动的持续时间仍然是个谜。尽管如此，显然这段时间足够长，能够形成大量沉积物。”

值得注意的是，一些样本的形成可能可以追溯到超过35亿年前，可能早于地球上生命最早证据的出现。

“这些是我们遇到的最古老的水沉积岩，无论是直接还是通过探测器，”合著者、麻省理工学院地球与行星科学的罗伯特·R·肖克教授本杰明·魏斯指出。“这令人兴奋，因为它们代表了我们发现化石和生命标记的最佳机会。”

麻省理工学院的共同作者团队还包括博士后研究员埃娃·谢勒和研究科学家埃利亚斯·曼斯巴赫，以及毅力号科学团队的其他成员。

在扇前的采集

样本是在2022年探测器的扇前行动中收集的，这是一个探索阶段，在这一阶段，毅力号沿着捷泽罗陨石坑的西坡移动，该区域具有分层的沉积岩，类似一个扇形。科学家们怀疑这个“扇前”可能形成于一个古代三角洲，河流搬运的沉积物在现在的干湖床上积累。如果火星上曾存在生命，科学家们认为其遗骸可能保存在这些沉积层中。

最终，毅力号在扇前的不同地点收集了七个样本，通过在火星基岩上钻孔提取铅笔大小的岩心，这些岩心被密封在管中以便未来返回地球进行分析。

在提取岩心之前，探测器在每个地点拍摄了周围沉积物的图像。科学团队分析了这些成像数据，以确定沉积物的平均颗粒大小和矿物组成。结果表明，所有七个样本可能都显示出水的存在迹象，这也表明它们是在水中沉积的。

具体来说，博萨克和她的团队发现了已知从水中沉淀出来的矿物。

“我们发现了许多矿物，如碳酸盐，它们是地球珊瑚礁的重要成分，”博萨克说。“这些材料非常适合保存微生物生命化石。”

有趣的是，研究人员还在一些采集自扇前底部的样本中发现了硫酸盐矿物。硫酸盐是在高盐水中形成的，进一步证实了陨石坑曾存在水，尽管博萨克指出，过于咸的水不一定适合生命的存在。如果整个陨石坑都充满了盐水，它可能会妨碍任何生命的生存。然而，如果只有湖底非常咸，这可能有利于保存存在于上层盐度较低沉积层中的生命迹象。

“无论盐度水平如何，有机物质将得到良好保存，类似于腌制，”博萨克提到。“如果任何生物体落入盐层，它将更有可能被保存。”

不确定的有机证据

然而，团队强调，迄今为止探测器的仪器尚未可靠地检测到有机物质。尽管有机物质可以指示生命的存在，但也可能来自某些与生物体无关的地质过程。此前，“好奇号”探测器发现了分散在盖尔陨石坑中的有机分子，科学家们认为这些可能源于小行星撞击。

在早期探索中，毅力号探测器检测到看似分散在捷泽罗陨石坑地面的有机分子。这些观察是通过探测器的SHERLOC（利用拉曼和荧光分析有机物和化学物质的适宜环境扫描）仪器进行的，该仪器使用紫外线光检查火星表面。如果存在有机物，它们可以在紫外光下荧光闪烁。这种荧光的波长本质上可以作为找到的有机分子类型的指纹。

在对陨石坑地面的先前探索中，SHERLOC在不同地点识别出可能的有机分子，随后在扇前的某些地点也发现了有机分子。然而，麻省理工学院的埃娃·谢勒领导的深入分析揭示，尽管观察到的波长可能指示有机材料，但它们也可能代表无机物质的特征。

“事实证明，矿物中发现的铈金属发出的信号与有机物质非常相似，”谢勒解释道。“经过检查，潜在的有机信号与磷酸盐矿物紧密相关，而磷酸盐矿物中始终包含铈。”

她的研究表明，探测器的发现无法明确确认有机物质的存在。

“这并不是令人失望的消息，”博萨克澄清道。“这意味着有机物质并不丰富，但它仍然有可能存在于探测器的检测阈值以下。”

当收集到的样本最终回到地球时，博萨克相信实验室设备将具备所需的灵敏度，以检测任何存在的有机材料。

“在地球上，借助我们的显微镜，它们可以达到纳米级分辨率，以及各种复杂的仪器，我们可以彻底搜索生命的迹象，”她说。

这项研究部分由美国宇航局资助。