要想發現火星生命，還需向地下找尋
被掩埋的古老熱液系統才是尋找火星生命化石的理想場所。
2008年，NASA 的「勇氣號」探測器（Spirit rover）前輪在火星古謝夫環形山（Gusev Crater）內側留下了痕迹。「勇氣號」的觀測使得研究人員能夠研究這些白色物質是否這顆紅色星球上一個古老熱液系統曾經存在的證據。（圖片來源：NASA、JPL 和 Cronell）
作者 Mike Wall
翻譯 阿金
審校 小勺
在一項新研究中，科學家提出需要重新思考一下如何在火星上尋找生命跡象。
一個頗為流行的搜尋策略就是調查一些長久以來積累水沉積物的地方，例如， NASA 的「好奇號」探測器在火星上直徑154千米）的蓋爾隕石坑（Gale Crater）內曾發現一個古老的湖床環境。
香港大學地球科學系 Joseph Michalski 領導的研究團隊認為，在地球上，像這樣的古老棲息地保存了古代生命體的豐富證據，但這不意味著火星上的情況也是如此。。
「火星不是地球」，研究人員在論文中如此寫道，這篇觀點鮮明的文章於去年12月18日發表在《自然—地球科學》雜誌上。
「我們必須認識到，我們對於生命如何演化、生命證據如何保存的整個觀點是基於我們生活在一個光合作用演化的星球上。」他們說到，「即使火星上也演化出了光合作用，我們仍然不知道地表生命曾經多麼成功，以及是否可以在水沉積記錄中找到生命的證據。」
大約在40億年前，生命第一次在地球立足，但是它真正開始迅猛發展卻在又過了約15億年，在藍藻細菌演化出光合作用，開始產生氧氣之後。這些微生物製造的氧氣形成了大氣臭氧層，保護地表生命免受有害的紫外線輻射。
科學家們說，這種進化的創新開闢了大量的宜居空間，使得有機體能夠在陸地和海上開拓地表和近地表環境。
研究小組認為時機非常重要。曾經的火星比現在更加溫暖濕潤。但是到了40億年前，火星內部冷卻了下來，其磁動力不再運作，因此這顆紅色星球失去了覆蓋整個星球的磁場（地球仍然擁有磁場，因為我們星球的質量比火星大10倍，因此沒有像火星那樣程度的冷卻。）
磁場曾經保護火星大氣層免受太陽風（來自太陽的帶電粒子流）影響。磁場消失使得原本厚重的大氣層被逐漸剝落，最後整個星球轉變成如今的寒冷荒漠之地，這個過程大約在37億年之前已經大體上完成了。
所以，為了能使地表生命真正地發展起來，並很有可能被保存在湖床沉積物中，火星可能要比地球上提早至少10億年演化出光合作用。
然而，Michalski 和他的同事認為這個可能性不太大。所以，他們主張優先考慮火星生命可能曾在地表下存在的地方，比如像古代熱液系統這樣的環境，這些曾是地球生命的搖籃。
況且，無需深入挖掘來找到這樣的系統。2008年，NASA 的「勇氣號」探測器偶然發現並跌入了火星古謝夫環形山內側，它那顫顫巍巍的輪子刮掉了地表的一些塵土層。
這樣的理論推理可能很快就會應用到現實世界中：2020年，NASA 計劃發射一枚捕捉生命的火星探測器，它將會收集並儲存岩石樣本，最終帶回地球。
這篇論文的合作者、來自羅德島布朗大學的地質學教授 Jack Mustard 說，他希望2020年的火星探測器能夠探測到紅色星球上暴露在外的「礦化裂縫帶」。
「這些可能是地殼中有流體流動的地方，這裡可能會有來自不同源頭的不同流體混合物，這些源頭中可能具有不同濃度的重要元素，比如溶解其中的氫。（氫是微生物的一種可能的能量來源。）「 Mustard 告訴 Space.com， 「那樣會很酷。」
Mustard 補充道，這項新研究的主要目標是「在我們會繼續尋找生命及其前體分子存在的潛在證據的同時，讓科學界更多地向著這些方向思考。」
論文信息
【標題】The Martian subsurface as apotential window into the origin of life
【作者】Joseph R. Michalski, Tullis C.Onstott,et al.
【期刊】Nature Geoscience
【時間】2017.12.18
【摘要】Few traces of Earth』s geologicrecord are preserved from the time of life』s emergence, over 3,800 millionyears ago. Consequently, what little we understand about abiogenesis — the originof life on Earth —is based primarily on laboratory experiments and theory. The best geologicallens for understanding early Earth might actually come from Mars, a planet witha crust that』soverall far more ancient than our own. On Earth, surface sedimentaryenvironments are thought to best preserve evidence of ancient life, but this ismostly because our planet has been dominated by high photosynthetic biomassproduction at the surface for the last ~2,500 million years or more. By thetime oxygenic photosynthesis evolved on Earth, Mars had been a hyperarid,frozen desert with a surface bombarded by high-energy solar and cosmicradiation for more than a billion years, and as a result, photosyntheticsurface life may never have occurred on Mars. Therefore, one must questionwhether searching for evidence of life in Martian surface sediments is the beststrategy. This Perspective explores the possibility that the abundanthydrothermal environments on Mars might provide more valuable insights intolife』sorigins.
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