火星上曾经有过生命吗?这个问题,人类已经追问了一个多世纪。
从19世纪末天文学家想象中的“火星运河”,到1976年“海盗号”着陆器的生命探测实验,再到今天在火星表面行驶的机器人,每一代人都试图给出答案,却始终未能如愿。
2025年9月10日,美国国家航空航天局宣布,“毅力号”火星车在一块岩石中发现了迄今最有力的潜在生命迹象。
时任NASA代理局长肖恩·达菲表示,这一发现是人类迄今离发现火星生命最近的一次。
相关研究发表在英国《自然》杂志上,论文第一作者是美国石溪大学的行星科学家乔尔·胡罗维茨(Joel Hurowitz)。
这项研究由美国、欧洲等多国科学家共同参与,经历了长达一年多的分析和同行评审,才最终公开发表。
一块长着“豹纹”的岩石
故事要从2024年7月说起。
“毅力号”火星车利用其Mastcam-Z仪器观察了钻头内的“切亚瓦瀑布”岩石样本。NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS
那时,“毅力号”已经在火星上工作了三年多。
此时,它正在耶泽罗陨石坑中一条名为“内雷特瓦谷”的古老河谷里考察。这条河谷在数十亿年前曾有流水注入陨石坑,形成了一片湖泊。
在一个被称为“光明天使”的岩层中,火星车发现了一块箭头形状的岩石,科学家给它起名“切亚瓦瀑布”。
从这块岩石上采集的岩芯样本,被命名为“蓝宝石峡谷”。
这个名字和“切亚瓦瀑布”一样,都借用了美国大峡谷国家公园里的地名。
最引人注目的,是岩石表面密密麻麻的小斑点。每个斑点的边缘颜色较深,中间颜色较浅,看上去就像豹子身上的花纹,科学家因此称之为“豹纹斑点”。
“毅力号”搭载的仪器分析发现,这些斑点中含有两种特殊的矿物:蓝铁矿和胶黄铁矿。蓝铁矿是一种含水的磷酸铁,胶黄铁矿则是一种硫化铁。
岩石中还检测到了有机碳。
有机碳本身并不等于生命,但它是地球生命最基本的“建筑材料”。
为什么说这是“最清晰的迹象”
单独看每一种成分,都不足以说明问题。真正让科学家兴奋的,是它们组合在一起的方式。
这就像侦探破案,单独一枚脚印或一根头发说明不了什么,但当多条线索指向同一个方向时,结论就变得有分量了。
在地球上,蓝铁矿和胶黄铁矿常常形成于微生物参与的化学反应中。一些微生物会利用有机物,与周围的铁和硫酸盐发生电子转移反应,从中获取能量,并留下这类矿物作为“副产品”。
换句话说,这些“豹纹斑点”很可能是古代微生物“吃饭”后留下的“残渣”。
2024 年 7 月 23 日,毅力号用样本拍摄了一张由 62 张单独照片组成的自拍照。 NASA/JPL-Caltech/MSSS
研究人员认为,斑点中这种有规律的“边缘深、中间浅”的结构,与化学反应沿着特定方向推进的过程相吻合,这在地球上的一些沉积岩中也能看到。
更重要的是,这些斑点出现在一块由细颗粒泥质沉积物构成的岩石中。在地球上,这类环境恰恰是保存微生物痕迹的理想场所。
水、有机碳、能够提供能量的化学反应,以及适合保存痕迹的沉积环境,这几样要素同时出现在一块岩石里,这在火星探测史上还是第一次。
科学家为何仍然谨慎
尽管如此,NASA并没有宣布“发现了火星生命”。
这种克制,源于火星生命研究史上的深刻教训。
1996年,美国科学家曾宣称在一块来自火星的陨石中发现了疑似微生物化石,一度轰动全球,但此后多年的研究表明,这些结构完全可以由非生物过程形成,结论始终未获公认。
“毅力号”项目科学家凯蒂·斯塔克·摩根坦言,虽然非生物过程形成这些特征的可能性较小,但目前仍无法完全排除。
某些纯粹的化学过程,比如在较高温度下发生的反应,也可能生成类似的矿物组合。不过,研究团队没有在这块岩石中发现经历过高温的迹象,这让生物来源的解释显得更加可信。
在科学界,“潜在生物特征”有着严格的定义。它指的是可能由生命产生、但仍需进一步研究才能确认的迹象,而不是生命存在的证据。
NASA科学家此前曾提出一套生命探测可信度分级体系,把从“发现可疑信号”到“确认存在生命”的过程分成多个台阶,这次的发现,只是迈上了其中较低的几级。
要真正确认,科学家需要把样本带回地球,用最先进的实验室设备进行分析。
“毅力号”携带的仪器虽然先进,但与地球上的大型实验室相比,能力仍然有限。
“蓝宝石峡谷”是“毅力号”自2021年2月着陆以来采集的27个岩石样本之一,目前正密封保存在火星车的样本管中,等待未来的采样返回任务把它带回地球。
然而,美国的火星采样返回计划因成本高昂、进度延误,一直面临不确定性。这些珍贵的样本何时能够回家,目前仍是未知数。
与此同时,中国也在推进“天问三号”火星采样返回任务,计划在2028年前后发射。未来,人类很可能迎来一场火星样本的“接力赛”。
如果不同国家从火星不同地点带回的样本能够相互比对,科学家对火星古代环境和生命可能性的认识将更加全面。
从“豹纹斑点”到最终答案,或许还要走很长的路。但这块来自火星古河谷的岩石,已经让“火星上曾有生命”这个古老的猜想,比以往任何时候都更加接近现实。