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NASA毅力號採新岩石樣本 或解開火星古生命謎團

毅力號。(公有領域/NASA)
毅力號。(公有領域/NASA)

文/記者李言
正在火星上尋找遠古生命跡象的「毅力號」(Perseverance),最近在傑澤羅隕石坑(Jezero Crater)蒐集到高濃度的有機物,這可能意味古代曾有微生物存在。儘管過去也曾在火星發現有機物,但這次在對的地方找到的樣本,專家信心滿滿,不過結論得等到樣本帶回地球研究後才能揭曉。

傑澤羅隕石坑寬28英里(45公里),擁有一個古老的扇形三角洲地貌。它大約在35億年前形成於火星河流和湖泊交匯處。「毅力號」目前正在探測三角洲的沉積岩,這些沉積岩是由各種大小的顆粒在曾經有水的環境中沉澱而成。

毅力號探測器探索隕石坑的底部,發現了火成岩,它是由岩漿或地表火山活動在地下深處形成的。在過去5個月,毅力號發現了豐富的沉積岩層,為火星古代氣候和環境提供了更多相關說法。

毅力號從古老三角洲區域蒐集到一些富含有機物質的樣本,表示傑澤羅隕石坑在35億年前有潛在的宜居環境。

位於美國加利福尼亞州帕薩迪納的加州理工學院(California Institute of  Technology,Caltech)的科學家肯‧法利(Ken Farley)說:「三角洲有各種各樣的沉積岩,與火山口底部發現的火成岩(由岩漿結晶形成)形成了鮮明的對比。」

法利還說:「這是毅力號探測迄今,濃度最高的有機分子。」

毅力號是由美國國家航空暨太空總署(NASA)旗下的噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)製造,用於火星2020(Mars 2020)任務。去(2021)年2月中旬成功登陸火星。一直以來都在探索、蒐集可能保存明顯生物特徵的岩石樣本。目前,該探測器已經得到12個這種樣本。

最近,毅力號採集到一塊名為「野貓嶺」(Wildcat Ridge)的岩石。這塊岩石很可能是在數十億年前的一個鹽水湖蒸發時,在泥沙沉澱過程中形成的。探測器刮開岩石表面,透過「利用拉曼光譜和生物螢光掃描宜居環境、尋找有機物和化學物質儀(Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals,SHERLOC)」進行分析。

毅力號在火星上採集岩石樣本。(NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)毅力號在火星上採集岩石樣本。(NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)

註:SHERLOC是一種紫外線拉曼光譜儀,它使用精密成像和紫外線雷射來確定細粒礦物,並探測有機化合物,作為火星2020任務的一部分,它是專為毅力號所開發設計。

噴射推進實驗室的科學家蘇南達‧夏爾馬(Sunanda Sharma)說,這種切割岩石的精密儀器可以發現化學物質、礦物質和有機物。

該儀器分析顯示,「野貓嶺」中的有機礦物很可能是芳香族,或穩定的碳和氫分子,它們與硫酸鹽相連繫。硫酸鹽礦物通常被發現夾在沉積岩層中,保存著它們形成時的水環境訊息。

有機分子在火星上倍受關注,因為它們代表了生命的組成部分,如碳、氫和氧,以及氮、磷和硫。並非所有的有機分子都形成於生命,因為化學過程也可以形成有機分子。

夏爾馬說,「雖然僅僅探測到這一類有機物並不意味著生命明確存在,但這組觀察結果,確實開始像我們在地球上看到的一些東西。」

她補充,簡單的說,如果這是一個尋找另一個星球上潛在生命跡象的尋寶活動,有機物就是一條線索。而且,隨著在三角洲活動中的進展,得到了越來越有利的線索。

野貓嶺與斯金納嶺 為重要樣本

事實上,這並非NASA探測器首次在火星上發現有機物。2013年,「好奇號」(Curiosity)探測器在岩粉樣本中發現了有機物的證據,而「毅力號」之前也在傑澤羅隕石坑檢測到了有機物。

但是與之前的發現不同,這一次,毅力號在一個可能曾經存在過生命的區域發現了豐富的有機物。

法利說:「在遙遠的過去,現在構成野貓嶺樣本的沙子、泥土和鹽分是在生命有可能繁衍的條件下沉積的。關於野貓嶺樣本中包含什麼,這得進一步研究,必須等到它被送回地球進行深入研究。」這些密封樣本將在2030年代的「火星樣本返回」任務被帶回地球。

除了野貓嶺,毅力號此次還採集到一塊名為「斯金納嶺」(Skinner Ridge)的砂岩樣本。

加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)科學家大衛‧舒斯特(David Shuster)說:「這可以說是我們在這次任務中要蒐集的兩個最重要的樣本。」

美國國家航空航天局(NASA)「毅力號」探測器正在對名為「野貓嶺」(Wildcat Ridge)的岩石進行研磨採樣(NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)美國國家航空航天局(NASA)「毅力號」探測器正在對名為「野貓嶺」(Wildcat Ridge)的岩石進行研磨採樣(NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)

一旦這些樣本回到地球上的實驗室裡,它們有望提供火星潛在宜居環境相關說法,如化學、溫度以及這些材料在湖泊中沉積的時間。

毅力號火星任務的一個關鍵目標是天體生物學,包括採集可能藏匿古代微生物生命跡象的樣本。通過探測該星球地質和過去的氣候特徵,毅力號將為人類探索這一紅色星球鋪平道路。◇