火星上,到底有没有过生命?

这个问题,人类问了几十年,也找了几十年。从最早的 "火星人脸",到后来的 "火星运河",再到现在的火星车,人类一直在火星上寻找生命留下的痕迹。

最近,NASA 又发布了一个重磅消息:他们在火星的岩石中,发现了古代生命的迹象,而且是 "迄今为止最为清晰" 的。

消息一出,全世界都炸了。

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NASA 这次摸到了什么:一块 "豹纹石头"

这次的发现,来自 NASA 的 "毅力号" 火星车。

毅利号 2021 年登陆火星,主要任务就是在火星上寻找古代生命的痕迹。

它登陆的地方叫耶泽罗撞击坑。几十亿年前,这里是一个湖泊,还有河流注入。有水的地方,就可能有生命,科学家专门挑了这里 "破案"。

毅力号在耶泽罗撞击坑里钻取了一些岩石样本,用仪器分析成分,结果在岩石里发现了一些很有意思的东西。

有机分子:生命的砖块,被锁在岩石里

头一个发现,是岩石里含有有机分子。

有机分子是含碳的化合物,是生命的基础,地球上的生命都以有机分子为底子。

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当然,有机分子不一定就是生命产生的,也可能是自然化学反应的结果。所以,只发现有机分子,不能直接证明有生命。

但这次发现的有机分子,分布方式很特别 —— 它们不是均匀地洒在岩石里,而是集中在某些特定区域,和蓝铁矿、磁黄铁矿这两类矿物形成的豹纹状斑点伴生在一起。

这种有机物与特殊矿物伴生的分布特征,在地球上,常常出现在曾经存在微生物活动的沉积环境里。

在地球上,古代微生物死亡后被沉积物掩埋,变成化石,里面的有机分子就会集中在特定层位,跟矿物伴生。

因此科学家提出了一种假说:火星岩石里的这些有机分子,可能来自古代微生物。但这只是众多解释中的一种。

豹纹斑点:蓝铁矿、硫化铁和微生物的 "对暗号"

其次,科学家还在岩石里观测到独特的豹纹状矿物斑点分带图案。

这些斑点由矿物聚集形成,尺寸在几微米到几十微米之间,拥有特殊的聚集形态。

在地球上,同样尺寸的这类形态,部分情况下会出现在细菌或古菌的化石里。当然,这类矿物图案也完全可能是单纯的自然化学反应形成的,不一定跟生命有关。

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但结合有机分子的分布方式,科学家认为,生物成因是一种值得重视的假说,并没有判定它就是古代微生物化石的概率很大 —— 非生物地质反应,同样可以解释这套观测结果。

为什么说 "最清晰":碳信号和矿物头一回同框

这就是为什么 NASA 说,这是 "迄今为止最为清晰" 的潜在古代生命迹象。

以往的探测,要么只检测到有机分子,缺少对应的矿物组合线索;要么只有特殊矿物信号,没有有机分子相伴。

这一次,有机碳信号和特殊矿物斑点共同出现,整套证据线索比过去更完整。

但要注意,NASA 说的是 "潜在生命迹象",不等同于已经确认存在过生命。

但还不能下结论:火山化学反应也能 "伪造现场"

为什么不能百分之百证明?因为有机分子和类似微生物的结构,也可能通过非生物的化学反应形成。

比如火星早期火山活动频繁,火山喷出的气体和矿物质在水里发生反应,也可能形成有机分子,也可能形成一些类似微生物的结构。

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毅力号携带的设备分辨率有限,也没有观测到管状、球状、丝状这类实体微生物化石结构。

要证明这些东西真的是生命留下的,还需要更多证据。

想实锤,得把石头搬回地球

最直接的证据,就是把这些岩石样本带回地球,用更精密的仪器分析。

在火星上,毅力号携带的仪器毕竟有限,分析能力不如地球上的设备。

如果能把岩石带回地球,科学家可以用更精密的仪器分析有机分子的具体结构,看看是不是只有生命才能产生;还可以分析这些结构的化学成分,看看是不是跟微生物化石一样;甚至可以尝试从岩石里提取古代 DNA 或者蛋白质,一旦提取到,就是铁证。

火星样本返回:2030 年代的实验室之约

NASA 现在的计划,是让毅力号把钻取的岩石样本放在火星表面,等未来的任务把样本带回地球。

这个计划叫 "火星样本返回",按原计划预计在 2030 年左右实施。如果一切顺利,2030 年代,科学家就能在地球实验室里分析这些火星岩石,到那时候就能知道火星上到底有没有过生命了。

如果火星真有过生命:我们在宇宙里就不孤独了

如果火星上真的有过生命,意味着什么?

意味着生命在宇宙中,可能是普遍存在的。

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火星和地球是太阳系里两颗比较相似的行星。如果地球上有生命,火星上也有过生命,就说明只要条件合适,生命就很容易出现。宇宙里那么多跟地球类似的行星,很可能也有生命,甚至可能有智慧生命。

人类一直想知道,自己在宇宙中是不是孤独的。如果火星上有过生命,这个问题的答案可能就是:不,我们不孤独。

另一种可能:地球和火星的生命,本来就是 "一家子"

当然,也有可能火星上的生命跟地球上的生命有共同起源。

比如太阳系早期,火星和地球之间因为小行星撞击,有岩石在两颗行星之间交换,这些岩石里可能携带微生物。所以火星上的生命可能是从地球传过去的,或者地球上的生命是从火星传过来的。

如果是这样,火星上的生命就不能证明生命在宇宙中普遍存在,只能说明生命在太阳系里传播过。

但不管哪种情况,火星上有过生命,都是一个划时代的发现。

从 "火星人脸" 到豹纹岩:人类找了几十年

人类探索火星已经有几十年历史。

从上世纪 60 年代开始,人类就向火星发射探测器。早期的探测器只能从火星旁边飞过,拍几张照片;后来有了轨道器,能绕着火星长期观测;再后来有了着陆器,能降落到表面近距离观测;现在有了火星车,能在表面行驶、钻取岩石、分析成分。

从 1960 年到现在,人类向火星发射了大约 50 颗探测器,其中一半左右失败了。但成功的那些,带回了大量数据和照片。

人类知道了火星上有过河流、湖泊、火山、磁场,知道了火星的土壤成分、大气成分、气候特征。现在,又在火星岩石里发现了古代生命的迹象。

火星这面镜子,照的是地球的未来

寻找火星生命,不只是为了满足好奇心。

它还能帮助人类理解生命的起源和演化,理解地球生命的独特性和普遍性,甚至帮助人类更好地保护环境。

因为火星,可能就是地球的未来。如果不保护环境,地球有一天也可能变得荒凉、干燥、没有生命。

现在,人类还不能确定火星上有过生命,但这次的发现,让答案又近了一步。

研究火星,也是在研究人类自己。