科學也可以如此靠近

火星研究或找到生命起源的線索


2017年12月17日08時 今日科學 NASA中文
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這幅影像顯示了火星Eridania地區的部分深盆地沉積地塊被較年輕的火山沉積物包圍和部分掩埋。該圖像由NASA火星勘測軌道飛行器上的背景攝影機拍攝,覆蓋了大約12英里寬的區域。

科學家在火星上發現了古代海床熱液沉積物存在的證據,這表明火星上的一個區域有可能提供有關地球生命起源的線索。一個最近的國際研究報告檢驗了NASA的火星勘測軌道飛行器(MRO)對火星南部一個盆地上大量沉積物的觀測,作者認為觀測數據證明了這些沉積物是很早以前由來自火星地殼中火山活動區域的熱水流到一個巨大海洋的底部所形成的。

「即使我們沒有發現火星存在過生命的證據,這個區域可以告訴我們,地球上的生命可能是在何種環境中起源的。」位於休斯敦NASA詹森航天中心的保羅•尼爾斯(Paul Niles)說,「火山活動和靜水水域提供的環境,很可能類似於同時期地球上存在的早期生命演化時的環境。」

科學家認為火星南部的Eridania盆地在大約37億年前曾經擁有海洋,海床沉積物可能是由於海底熱液活動造成的。這幅地圖顯示了遠古海洋估計的水深。地圖覆蓋了約530英里寬的區域。

今天的火星既沒有靜水水域,也沒有火山活動。研究人員估計,由於海底熱液活動而導致的火星沉積物年齡約為37億年。地球上大約在同一時期的海底熱液環境很可能是地球生命開始的時間和地點。地球上仍然有這樣的環境,許多形式的生命依靠從岩石中提取的化學能量茁壯成長,而不需要陽光。但由於地球地殼活躍,我們的星球沒有保留下太多生命起源的直接地質學證據。在一些冰冷的衛星,如木衛二(Europa)和土衛二(Enceladus)上存在海底熱液活動的可能性使它們成為搜尋外星生命的目標。

火星上Eridania盆地的大量沉積物位於這個紅色星球最古老的暴露地殼區域。MRO上的火星小型偵察影像頻譜儀(CRISM)提供了識別這些沉積物中的礦物所需的觀測數據。

「這個地點給我們講述了一個引人入勝的關於深遂、悠久的海洋和深海熱液環境的故事。」尼爾斯說,「地球上的深海熱液環境引人聯想,它類似於可能在其它世界發現生命的環境——不需要適宜的大氣或地表溫度,而只需要岩石、熱量和水。」

該圖解釋了30多億年前的由於海底熱液活動而導致的火星南部Eridania盆地中一些沉積物的起源。

尼爾斯作為合作者之一,與第一作者約瑟夫•米哈爾斯基(Joseph Michalski)最近在《自然通訊》雜誌上共同發表了這篇論文,後者在倫敦自然歷史博物館時開始這項分析。文章作者還包括亞利桑那州圖森市的行星科學研究所以及倫敦自然歷史博物館的合作者。

研究人員估計遠古Eridania海有大約5萬立方英里(21萬立方千米)的水。這和遠古火星上其它所有湖泊和海洋的總量相當,是北美五大湖總水量的九倍。包括有蛇紋石、滑石和碳酸鹽等根據光譜儀數據鑑別出的礦物混合物,以及厚基岩層的形狀和結構指示了海底熱液沉積物存在的可能性。該區域有海洋消失後才出現的熔岩流。研究人員引用這些來證明火星地殼所在的這個區域對火山活動「易感」:火山活動在海洋還存在的更早時期,就有可能對該地區產生過影響。

新的研究結果進一步證明火星上存在過多種類型的潮濕環境,包括河流、湖泊、三角洲、海洋、溫泉、地下水和冰層下火山噴發。報告指出:「Eridania盆地的古代深海熱液沉積物代表了火星天體生物學的一個新的領域。」報告還認為:「Eridania海底沉積物不僅僅是火星探索的關注目標,它們也為探究早期地球打開了一個窗口。」這是因為地球上最早的生命證據來自具有類似起源和年齡的海底沉積物,但是那些早期地球環境的地質學記錄並未得到妥善保存。

位於馬里蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室建造並運營CRISM,它是MRO自2006年以來研究火星的六個儀器之一。NASA噴氣推進實驗室位於加利福尼亞州帕薩迪納,是加州理工學院的一個部門,為華盛頓的NASA科學任務局管理項目。位於丹佛的洛克希德•馬丁空間系統公司建造了軌道器並支持其運行。有關MRO的更多信息,請訪問:


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