2021 年，美国宇航局的好奇号火星车在盖尔陨石坑处拍摄到了荒凉的火星景象。 图片来源：NASA / JPL-Caltech
寒冷、干燥、贫瘠：它看起来不像是生命的避风港——至少不是人类所熟悉的那种。
尽管出现了这颗红色星球，但几十年来，科学家们一直想知道遥远的过去是否存在微生物生命。现在一项新的研究，基于收集的数据好奇号火星车正在揭开另一层谜团。研究人员首次测量了盖尔陨石坑中发现的富碳矿物的同位素组成，盖尔陨石坑是一个充满干燥岩石的地区。并被火星车探索。
好奇号从数百万英里之外传回地球的发现并不乐观，至少就地面上存在生命的潜力而言是这样。
该研究的主要作者戴维·伯特 (David Burtt) 表示：“我们的样本与火星表面存在生命（生物圈）的古代环境不一致。”一份声明，“尽管这并不排除地下生物圈或地表生物圈在这些碳酸盐形成之前开始和结束的可能性。”
新的纸，发表于美国国家科学院院刊周一，研究提出了盖尔陨石坑形成富碳矿物的两种可能方式：该地点一系列交替的干湿期或咸冰条件。当谈到维持生命时，这两种不同的古代气候情景可以概括为越来越暗淡。
2015 年 8 月，美国宇航局的好奇号火星车在盖尔陨石坑的夏普山下部拍摄了一张自拍照。 图片来源：NASA / JPL-Caltech / MSSS
合著者詹妮弗·斯特恩（Jennifer Stern）表示，在一个像钟摆一样从潮湿到干燥摆动的环境中，该地区会间歇性地从更适宜居住的地区转变为更不适宜居住的地区。在地球赤道附近的寒冷温度下，环境对生物来说是不利的，因为大多数水会被冻结并且无法进行化学或生物学研究。
她在一份声明中补充道：“那里的东西非常咸，对生活来说非常不愉快。”
可混搭光速
这并不是科学家第一次提出理论这些可能的气候情景对于古代火星。基于某些矿物和元素的存在对地球进行计算机建模，以前曾带领科学家走上这条道路，但这是他们第一次获得同位素证据来支持这些想法。
一位艺术家解释了火星上的盖尔陨石坑在古代潮湿时期的样子。 图片来源：NASA 插图
自从 1976 年第一艘航天器在火星表面着陆以来，科学家们就一直在火星表面寻找生命。来自机器人探索者的越来越多的证据，特别是来自好奇号和它的孪生毅力号的证据，表明这颗红色星球曾经更加温暖和湿润，可能超过 30 亿几年前。
这对火星车度过了一个非常富有成效的夏天，包括毅力号发现了一块斑点岩石，上面有最引人注目的迹象然而，尽管需要将样本运回地球进行确认。一个研究小组最近还发表了更多证据地球表面以下的水。地球上有水的地方往往就有生命。
科学家对火星富含碳的岩石感兴趣，因为它们就像。它们的矿物质可以保留有关它们形成环境的线索，例如水的温度和酸度，以及水和空气中的成分。好奇号通过将样品加热到 1,600 华氏度以上并分析释放的气体来进行同位素测量。
同位素是具有不同质量的元素的版本。当水蒸发时，轻质的碳和氧更有可能逃逸到水中。，而较重的版本往往会保留下来并融入岩石中。
研究小组表示，采样材料的同位素值表明存在大量蒸发，这表明它们可能是在只能支持短暂液态水的气候中形成的——也就是说，当温度升高且表面压力合适时，水来自融化的冰。
样品中的重同位素值远高于地球上碳酸盐矿物的重同位素值。此外，它们是所有火星材料记录中最重的碳和氧同位素值。伯特说，虽然蒸发会导致地球上的氧同位素发生变化，但火星样本中测量到的变化要大两到三倍。
天体生物学家认为，火星上像这样的洞穴可能蕴藏着生命。 图片来源：NASA / JPL / Univ。亚利桑那州
他说：“这些碳和氧同位素值高于地球或火星上测量的任何其他值，这一事实表明一个（或多个）过程已走向极端。”
但这并不能排除生命存在的可能性。这颗红色星球似乎有一个网络由古老的火山喷口形成。其中可能存在液态水、早已死亡的细菌或真菌的痕迹，或者，一些科学家认为，甚至可能存在现有的微生物生命。
洞穴可容纳复杂的生态系统，居住着它们咀嚼岩石并将其转化为生命所需的能量。正因为如此，许多天体生物学家只想到火星上进行洞穴探险。
