尋找火星生命，前往耶澤洛隕石坑，火星2020探測器是認真的

上古化石，火星宜居性，火星2020項目會從耶澤洛隕石坑帶來怎樣的消息？

耶澤洛隕石坑和河流三角洲。（美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室/約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/毛伊島空間監視站/布朗大學

早在2018年11月，美國航天局就宣佈火星2020探測器將在耶澤洛隕石坑着陸。耶澤洛隕石坑地區地質多樣，匯入河流帶來的沉積物在此形成了沖積扇。這些沉積物在隕石坑的衞星圖像中能很清楚地被看到，裏面有可能含有被保存下來的古代有機分子。

但隕石坑裏還有一些讓科學家們感興趣的東西，這些東西在可見光圖像中看不太清楚：一個由碳酸鹽組成的“浴缸圈”，科學家們認為它可以保存化石。

火星2020探測器給我們對火星宜居性的科學研究加大了籌碼。當勇氣號和機遇號前往火星時，他們的任務是尋找水在過去或現在存在的證據。他們做到了。

當火星科學實驗室（又名：“好奇號”火星車）前往火星時，它的任務是評估火星在過去和現在的宜居性。而現在，還未實際命名的火星2020探測器有着最艱鉅的任務：尋找過去微生物存在的跡象；或者簡單地説：去尋找化石。

計劃着陸區（美國國家航空航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/毛伊島空間監視站/約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/歐洲航天局）

選擇耶澤洛隕石坑作為着陸區有幾個原因：它很古老—是一個約35億年前的湖的遺址；它含有同樣古老的地貌，包括河流三角洲；它還含有碳酸鹽形成的所謂的“浴缸圈”。

在地球上，碳酸鹽形成的化石結構歷時長久、可以持續數十億年；包括貝殼、珊瑚、和疊層石。既然耶澤洛隕石坑曾是一片水域，科學家認為有必要研究耶澤洛隕石坑邊緣的碳酸鹽圈、看看那裏是否有化石。

如果你對此仍心存懷疑、猶豫不決，請記住，選擇耶澤洛隕石坑，以及在火星上尋找化石生命，是建立在多年的嚴謹科學基礎上的。沒人知道我們會在那個富含碳酸鹽的隕石坑邊緣找到什麼，但經驗證據表明我們該從這裏找起。

耶澤洛隕石坑的位置，紫色為低海拔，紅色為高海拔。（美國宇航局/噴氣推進實驗室/美國地質勘探局）

一篇發表在《伊卡洛斯》（ Icarus）雜誌上的論文詳細介紹了耶澤洛隕石坑的礦物多樣性，包括邊緣的碳酸鹽沉積物。

這篇論文的題目是：“耶澤洛隕石坑的礦物多樣性：火星上可能存在湖泊碳酸鹽的證據”。請注意，“湖泊的（lacustrine）”一詞的意思是“與湖泊有關的或與之有聯繫的”

美國宇航局的火星勘測軌道器探測器（MRO）用CRISM（火星專用小型偵察影像頻譜儀）儀器發現了這些碳酸鹽。CRISM專用於尋找與水相關的礦物；其圖像顯示，耶澤洛隕石坑的邊緣有明顯的碳酸鹽。

CRISM圖像中的耶澤洛隕石坑，綠色表示碳酸鹽。（美國航天局/加州理工學院噴氣推進實驗室/毛伊島空間監視站/約翰霍普金斯大學應用物理實驗室//普渡大學/美國地質勘探局）

該雜誌的主要作者、位於印第安納州西拉斐特的普渡大學的布里奧妮·霍根説：“CRISM很多年前就在這裏發現了碳酸鹽，但我們才注意到它們在應是湖泊邊緣的集中程度。”

“在整個任務期間，我們在許多地方都會遇到碳酸鹽沉積物，但浴缸圈會是最令人興奮的參觀地點之一。”

在地球上，一些最古老的化石是疊層石。疊層石是由藍藻層形成的層狀結構；它們可以追溯到35億年前。

如果火星在其遙遠的過去的確維繫過生命，那麼它可能有自己的疊層石。假如事實確實如此，那圍繞耶澤洛隕石坑的古湖碳酸鹽圈會是尋找它們的好地方。

領導2020年火星項目的是位於加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室，副項目科學家肯·威利福（Ken Williford）德説：“在我們選擇耶澤洛隕石坑作為着陸點的因素中，其中最令人興奮的原因之一就是‘邊緣碳酸鹽’形成於湖泊環境中的這個可能性。古老湖岸的碳酸鹽化學是保存古代生命和氣候的記錄的絕佳配方。”

“我們迫不及待地想去到表面，去發現這些碳酸鹽是如何形成的。”

如果碳酸鹽是在湖邊形成，那麼它們很可能形成於火星的諾亞紀時期。諾亞紀是火星的第一個紀元，結束於大約35億年前。

科學家認為在那時火星氣候相對濕潤，大氣中富含二氧化碳。碳酸鹽通過岩石、水、和二氧化碳相互作用形成。

碳酸鹽還能告訴我們更多；它們包含了火星氣候變化的地質記錄。

既然它們的形成是通過二氧化碳、水、和岩石之間的相互作用，那它們的形成可以記錄火星上氣候隨時間發生的微妙變化。它們可以幫助我們講述火星是如何從一個有着厚厚大氣層的古老潮濕星球演變為今天寒冷乾燥的沙漠的。

科學家們還在耶澤洛隕石坑的三角洲邊緣發現了富含水合二氧化硅的沉積物。就像碳酸鹽一樣，水合二氧化硅也有可能保存化石。

如果水合二氧化硅沉積物位於三角洲底部，那麼它也可能是尋找化石（特別被埋藏的微生物化石）的絕佳場所。一篇詳述水合二氧化硅沉積物的論文在美國地球物理學會（AGU）期刊上發表。

在耶澤洛隕石坑的碳酸鹽沉積物並不都一致均勻。它們分佈在不同的地區、不同的高度，具有不同的地形特徵和光譜特徵。而最重要的區域也許就是所謂的邊緣碳酸鹽。

它們顯示出最強烈和最清晰的碳酸鹽特徵，並且它們位於隕石坑的西部內邊緣。邊緣碳酸鹽巖的邊緣有時與地形和外觀的變化一致。科學家們急於弄清楚這一切意味着什麼。

邊緣碳酸鹽的輪廓為紅色。（美國宇航局/火星勘測軌道飛行器/霍根等2019年）

當然，這隻能通過火星2020探測器的現場測定來完成。探測器將於2021年2月18日到達耶澤洛隕石坑；一旦到了那裏，這麼多人的辛苦努力就會開始有回報。

地球上有一些地方（通常在高山上），海貝化石會從岩石中冒出來，任何路人都能輕易看到。他們出現的位置引起了像達芬奇之類的早期的思想家對聖經中洪水故事的質疑。

如果火星真有化石的話，它不太可能輕易丟棄。但是，思考一下我們自己對化石的認識，以及這些知識是如何隨着時間的推移而增長的，也引起人們關於我們會在火星上發現什麼、以及這一發現將會如何塑造我們的信念的想象。

作者: EVAN GOUGH, UNIVERSE TODAY

FY: 綠土

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