火星2020登錄的火星絕佳地點！

原標題：火星2020登錄的火星絕佳地點！

到2020年美國宇航局的下一個火星漫遊者將從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射，前往火星上的傑零隕石坑。Jezero曾經是一個古老的湖泊-三角洲系統的所在地，科學家們相信這個系統可能已經捕獲並保存了這顆紅色星球演化的信息——如果它曾經存在過，那就是遠古生命的證據。上周美國國家航空航天局科學任務局副局長Thomas Zurbuchen宣布了這一地點，它從60個候選地點中選出，其豐富的地質可以追溯到36億至39億年前。這一決定醞釀了多年，在最終選定火星登陸地點之前，來自世界各地的科學家聚集在加州的格倫代爾，在火星2020登陸地點研討會的最後四場上，為最終的四個候選著陸點提供他們的專業知識。

博科園-科學科普：麻省理工學院地球、大氣和行星科學系(EAPS)副教授坦尼亞?博薩克(Tanja Bosak)就是其中一名科學家。她的工作利用實驗地球生物學來探索微生物系統中的現代生物地球化學和沉積過程。對博薩克來說，傑零隕石坑是了解早期火星潛在宜居性的理想著陸點。博薩克說：傑零隕石坑的地質構造(從軌道上看)非常明顯，而且很清楚，過去那裡的環境是適宜居住的。它比地球岩石記錄中保存的任何沉積環境都要古老。傑零隕石坑保存了一些最理想的岩石類型，用來尋找地球上過去的生命。在這些岩石中有粘土和碳酸鹽——已知的有助於化石在地球上保存的礦物。博薩克是西蒙斯生命起源合作項目(SCOL)的一名研究員，他的工作為10月份的研討會做了一場演講

在古代的火星上，水在湖盆內雕刻溝渠，搬運沉積物形成扇形和三角洲。對軌道光譜數據的分析表明，這些沉積物中有些礦物表明水的化學變化。在傑零隕石坑三角洲，沉積物中含有粘土和碳酸鹽(這張照片結合了美國宇航局火星勘測軌道飛行器上的兩種儀器的信息，一種是小型火星勘測成像光譜儀，另一種是背景照相機)。圖片：NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

題目是大衛·卡特林(David Catling)的「尋找火星2020探測器上的前生命特徵」。凱特琳是華盛頓大學地球和空間科學教授，也是蘇格蘭大學的研究員。在他的演講中，卡特林認為，即使火星上一開始就沒有生命出現，科學家們也可以把注意力集中在火星環境中是否曾經存在過生命起源前的先質——這些信息對於識別生命出現所必需的條件非常重要。斯倫貝謝(Schlumberger) EAPS地球生物學教授、SCOL研究員羅傑-作為麻省理工學院NASA天體生物學研究所複雜生命基金會的首席研究員，同時也是NASA「好奇號」探測器火星儀器樣本分析小組的成員，傳票的工作重點是保護地球和火星不同環境中的有機物。

通過努力尋找地球上最早生命的痕迹，我們知道，要找到令人信服和可信的證據，最好的機會將來自對保存完好的、細粒度的層狀岩石的研究，這些岩石是沉積在死水之下的。今年早些時候，博薩克和傳票共同撰寫了《火星化石野外發現指南》(A Field Guide to Finding fossil on Mars)，這是一篇發表在《地球物理研究》(Journal of Geophysical Research)上，總結了在不同可能適宜居住的火星環境中尋找遠古生物特徵的策略。這篇綜述的作者提到了沉積環境的有利性，就像在傑零隕石坑發現的那樣，因為與地球上的環境類似，比如河流三角洲和湖泊，最有可能收集和保存微生物的分子化石和體化石。

最近在蓋爾環形山(Gale Crater)一個古老湖泊的30億年前的泥岩中發現了有機物。蓋爾環形山是「好奇號」火星探測器(Mars Curiosity Rover)的研究地點。這一研究結果發表在《科學》上，激發了人們對火星上其他著陸點——包括傑零隕石坑——可能保存有機物的興趣。這是因為2020年的火星探測任務不同於以往的火星探測任務，它不僅將在火星環境中進行測量，而且還將從感興趣的地點收集和貯藏沉澱物岩心，以便在以後的任務中送回地球。雖然使用可以在航天器上遠程操作的成像和光譜工具可以學到很多東西，但沒有什麼能比得上我們在世界各地的實驗室中使用的快速發展的化學儀器的靈敏度和特異性。

在阿波羅登月時期，人們對返回地球的岩石進行了近50年的研究，研究結果一再證明了這一點。博薩克最興奮的是漫遊者在前往傑零隕石坑的任務中收集的圖像和數據。這次任務可以揭示隕石坑邊緣的碳酸鹽是否「像石灰石一樣從湖中析出」。在地球上，早期地球上的石灰岩可以具有記錄微生物與沉積物相互作用和微生物刺激的礦物沉澱的形狀。EAPS行星科學教授本?韋斯(Ben Weiss)也參加了火星2020著陸地點研討會，並與合著者、英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)研究生安娜?米特霍爾茲(Anna Mittelholz)就火星磁場的潛在研究進行了交流。

Jezero也將是獲取樣本、了解火星古代磁場歷史的一個非常令人興奮的地方。今年夏天，米特霍爾茲和韋斯在《地球與空間科學》(Earth and Space Science)上發表了一篇論文，名為《火星2020年候選著落地點:磁場視角》(the Mars 2020 Candidate Landing Sites: a Magnetic Field Perspective)，詳述了他們在研討會上發表的研究成果。在火星行星演化的某個時候，火星失去了它的全球磁場和大部分早期大氣，這可能會徹底改變火星的環境。行星磁場是由行星內部深處金屬流體的運動產生的，這個過程被稱為發電機。例如，地球的磁場是由其富含鐵的熔融內核產生並維持。

最重要的問題是確定火星發電機什麼時候停止工作，這將有助於確定火星早期從更溫暖、更濕潤到目前寒冷和乾燥狀態的轉變是否由發電機磁場的損失造成的。Jezero是驗證這一假說的絕佳地點，因為它含有岩石和礦物，其年代跨越了我們懷疑發電機關閉的時間。總之，探測車的探索和傑零隕石坑的樣本收集可能會完善跨學科的科學知識。這個隕石坑將為了解發電機對保護早期大氣和早期火星宜居性的貢獻提供一個很好的場所。這些信息也有助於我們理解生命是如何以及為什麼在我們自己的星球上存在的。

博科園-科學科普｜研究/來自：麻省理工學院

參考期刊文獻 :《地球物理研究期刊》

DOI: 10.1029/2017JE005478

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