来自甲烷和“棍棒”的火星生命线索

火星手持镜头成像仪(马利) 好奇号火星车看到的不寻常的“管子”或“棍子”的视图太阳1922. 他们的起源目前正在辩论中。照片来自 NASA/JPL-Caltech/MSSS/美国空间.


本文最初发表于 AmericaSpace。经许可在此重印。

随着我们进入 2018 年,美国宇航局的好奇号火星车继续忙于探索维拉鲁宾岭,在下侧夏普山.漫游车正逐渐向两侧移动,靠近前方风景如画的山麓。在此过程中,好奇号取得了两个有趣的新发现,这可能对生命存在的可能性产生影响。


第一个与甲烷有关。很长一段时间以来,人们已经知道这种气体在大气中以非常少量的量存在,但它的来源仍然未知。在地球上,到目前为止,大部分是由微生物以及其他地质过程产生的。但是火星呢?理论包括流星、地下地质活动、包合物、蛇化和微生物。

现在,对好奇号火星车结果的一项新研究表明,甲烷水平是季节性的。

到目前为止,好奇号已经“嗅探”了火星大气 30 次,发现了甲烷的季节性变化。图片来自 NASA/JPL-Caltech/MSSS/美国空间

克里斯韦伯斯特在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室领导美国宇航局好奇号火星车上的甲烷传感仪器,他说:


这里令人震惊的是这种巨大的变化。我们只能尝试想象如何创造这种季节性变化。

好奇号测量了微量的甲烷,为十亿分之 0.4 (ppb),偶尔会出现高达 0.7 ppb 的峰值。这不是很多,但仍然是普通季节性的 3 倍左右,这是由于二氧化碳冻结在巨大的南极帽上,沙尘暴或紫外线水平应该考虑在内。因此,这也使得生物起源的可能性更大,或者甲烷可能会以取决于温度的速率从地表岩石的孔隙中被吸收和释放。马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的行星科学家迈克·穆玛说:

你会期望生活是季节性的。

2009 年,Mumma 在夏威夷使用望远镜发现了 45 ppb 甲烷羽流的证据。


早期 ChemCam 的异常特征图像,来自 1922 年溶胶。图像来自 NASA/JPL-Caltech/MSSS/美国空间

sol 1922 上地层的近距离视图。 图片来自 NASA/JPL-Caltech/MSSS/美国空间

其中一根“棍子”的更近视图,看起来像一根管子的断头。图片来自 NASA/JPL-Caltech/MSSS/美国空间

今年 4 月,欧洲航天局的 ExoMars 微量气体轨道飞行器(TGO) 将进入其最终轨道以开始科学观测,包括绘制地球大气中甲烷含量的地图,并提高灵敏度。这应该有助于进一步缩小甲烷的可能来源。


同时,好奇号也发现了一些有趣的小棒状或管状结构在维拉鲁宾岭的一些岩石上。它们是如何形成的尚不清楚,但它们引发了一些热烈的讨论。它们很小,只有几毫米宽。虽然它们可能是地质的,例如水晶模具或结核,但也有人谨慎地提出它们与地球上某些类型的痕迹化石的相似性。它们最初是在漫游车继续前进之前拍摄的黑白图像中首次看到的,但被认为足以让漫游车团队将漫游车送回近距离观察。

它们真的会是化石吗?根据好奇号项目科学家 Ashwin Vasavada 的说法

我们不排除它,但我们当然不会把它作为我们的第一个解释。

地球上生物扰动的一个例子,位于北极高地德文岛奥陶纪/志留纪时期的沉积岩中。图片来自 HMP/Pascal Lee/美国空间

生物扰动化石的另一个例子,称为 Planolites - 来自泥丘的蠕虫洞穴。图片来自 2013 Chin et al./Creative Commons/美国空间

正如美国宇航局艾姆斯、火星研究所和 SETI 研究所的行星科学家 Pascal Lee 告诉我们的那样:

好奇号照片真的激起了我们的好奇心。仅从这张图片中,很难分辨出这些摇摆不定的棍子是什么,而严格的矿物来源当然是最合理的。但作为一名野外地质学家,当我第一次看到这张照片时,我想到的直接想法是生物扰动.生物扰动是生活在沉积物中的生物体扰乱这些沉积物结构的过程。生物扰动的一个常见例子是蠕虫洞穴的形成。洞穴一旦被沉积物重新填满,变成化石,然后被侵蚀暴露出来,最终可能看起来像摇摆不定的木棍。

由于大多数科学家认为火星生命(如果存在)可能不会进化到简单的单细胞生物,因此发现生物扰动的证据会令人惊讶。李补充说:

这些与火星有关吗?好吧,在好奇号照片中看到的特征尺度上的生物扰动意味着宏观多细胞生物在工作,所以进化出的东西远远超出了单细胞生命。

声称我们在火星上看到了生物扰动——我没有说——将是一个非凡的主张。我想起了卡尔·萨根 (Carl Sagan) 的话:“非凡的主张需要非凡的证据”。我们需要比这张好奇号照片更多的证据来做出任何此类声明,包括允许排除不太特别的声明的证据。但我不得不说,这张照片真的很吸引人,我希望好奇号在该地区花更多的时间来了解这件事的真相。

这真让人兴奋!

一句话:好奇号有两个有趣的新发现——一个与大气中的甲烷有关,另一个与奇怪的“棒状”地层有关——这可能对火星生命的可能性产生影响。