美国宇航局的毅力号火星车在耶泽罗陨石坑附近探查了五年,寻找数十亿年前火星活动的化学线索,最近有了一个发现——这要么非常令人兴奋,要么纯属巧合,取决于你对地外生命的态度。火星车在一块名为“明亮天使”的岩石露头表面检测到了复杂的大分子碳,该露头靠近一条名为“内雷特瓦谷”的古老河道边缘。根据亚利桑那州行星研究所的首席作者阿什利·E·墨菲的说法,这是“迄今在火星表面最浅层检测到的有机物”。在地球上,这么多大分子碳通常意味着曾经有生命存在。但在火星上,也可能只是岩石在搞怪。

这一发现来自SHERLOC(利用拉曼和发光扫描宜居环境以寻找有机物和化学物质),这是毅力号机械臂上搭载的紫外拉曼光谱仪。SHERLOC向目标发射深紫外激光,并读取返回的光以识别分子键。在火星日第1180天到第1218天之间,火星车对“明亮天使”的四个目标进行了激光照射。其中三个——切亚瓦瀑布、阿波罗神庙和瓦尔哈拉草地——返回了称为石墨带(G带)的光谱信号,表明存在高度抗分解的还原碳原子网络。对照岩石“汽船山”则毫无反应,当然它也不会有什么反应。

这种物质大致相当于地球上的干酪根,而在地球上,干酪根几乎完全由微生物化石形成。但研究人员决定不使用“干酪根”这个词,因为那会暗示他们知道它来自生命。“干酪根一词暗示生物来源,”墨菲解释道。“大分子碳则意味着我们不知道其来源是生物还是非生物。”所以他们选择了不那么有趣但更准确的术语。

研究团队必须排除两个主要问题。首先,信号是否来自SHERLOC自身熔融石英前窗的反射光——这是一个担忧,因为“明亮天使”是防尘罩异常导致聚焦机制失效后检查的第一个地点。团队通过在实验室测试备用光学元件,并让SHERLOC对准火星上的空白区域,确认其工作正常。对照岩石“汽船山”没有信号,这证实了信号是真实的,而非硬件问题。其次,污染问题:也许火星车将地球有机物带到了火星?磨损钻头在发射前已消毒,并且曾切割过其他岩石,但未产生强G带信号。此外,切亚瓦瀑布从未被接触过;火星车只是用氮气吹掉了灰尘。而且,“汽船山”再次显示干净。

一旦确认发现真实,团队研究了碳周围的矿物。在阿波罗神庙,碳与碳酸盐和硫酸盐矿物聚集在一起——这些矿物是从流经古老岩石的水中沉淀出来的。在瓦尔哈拉草地,碳位于富含硅酸盐的沉积物中。墨菲认为这至少证明了两个独立事件:首先,有机物沉降到古老湖底的泥浆中并被掩埋;后来,地下水穿过埋藏的岩石,留下新的碳酸盐和硫酸盐矿物。

但大问题——这些碳是否是古代火星生命的遗迹——目前仍无法回答。“毅力号火星车的科学载荷并非设计用于区分非生物和生物过程,而是识别值得采集并可能返回地球的岩石,”NASA喷气推进实验室的副首席研究员凯尔·乌克特说。“毅力号火星车拥有令人难以置信的仪器载荷,但这些仪器与返回地球后可用于分析这些样品的世界级技术相比相形见绌,”首席研究员凯文·P·汉德补充道。他特别关注同位素特征和手性——即分子对某种手性的偏好。

该研究发表在《科学进展》杂志上。