要想发现火星生命，还需向地下找寻 | Nature Geoscience 论文推荐

被掩埋的古老热液系统才是寻找火星生命化石的理想场所。

2008年，NASA 的“勇气号”探测器（Spirit rover）前轮在火星古谢夫环形山（Gusev Crater）内侧留下了痕迹。“勇气号”的观测使得研究人员能够研究这些白色物质是否这颗红色星球上一个古老热液系统曾经存在的证据。（图片来源：NASA、JPL 和 Cronell）

作者 Mike Wall

翻译 阿金

审校 小勺

在一项新研究中，科学家提出需要重新思考一下如何在火星上寻找生命迹象。

一个颇为流行的搜寻策略就是调查一些长久以来积累水沉积物的地方，例如， NASA 的“好奇号”探测器在火星上直径154千米）的盖尔陨石坑（Gale Crater）内曾发现一个古老的湖床环境。

香港大学地球科学系 Joseph Michalski 领导的研究团队认为，在地球上，像这样的古老栖息地保存了古代生命体的丰富证据，但这不意味着火星上的情况也是如此。。

“火星不是地球”，研究人员在论文中如此写道，这篇观点鲜明的文章于去年12月18日发表在《自然—地球科学》杂志上。

“我们必须认识到，我们对于生命如何演化、生命证据如何保存的整个观点是基于我们生活在一个光合作用演化的星球上。”他们说到，“即使火星上也演化出了光合作用，我们仍然不知道地表生命曾经多么成功，以及是否可以在水沉积记录中找到生命的证据。”

大约在40亿年前，生命第一次在地球立足，但是它真正开始迅猛发展却在又过了约15亿年，在蓝藻细菌演化出光合作用，开始产生氧气之后。这些微生物制造的氧气形成了大气臭氧层，保护地表生命免受有害的紫外线辐射。

科学家们说，这种进化的创新开辟了大量的宜居空间，使得有机体能够在陆地和海上开拓地表和近地表环境。

研究小组认为时机非常重要。曾经的火星比现在更加温暖湿润。但是到了40亿年前，火星内部冷却了下来，其磁动力不再运作，因此这颗红色星球失去了覆盖整个星球的磁场（地球仍然拥有磁场，因为我们星球的质量比火星大10倍，因此没有像火星那样程度的冷却。）

磁场曾经保护火星大气层免受太阳风（来自太阳的带电粒子流）影响。磁场消失使得原本厚重的大气层被逐渐剥落，最后整个星球转变成如今的寒冷荒漠之地，这个过程大约在37亿年之前已经大体上完成了。

所以，为了能使地表生命真正地发展起来，并很有可能被保存在湖床沉积物中，火星可能要比地球上提早至少10亿年演化出光合作用。

然而，Michalski 和他的同事认为这个可能性不太大。所以，他们主张优先考虑火星生命可能曾在地表下存在的地方，比如像古代热液系统这样的环境，这些曾是地球生命的摇篮。

况且，无需深入挖掘来找到这样的系统。2008年，NASA 的“勇气号”探测器偶然发现并跌入了火星古谢夫环形山内侧，它那颤颤巍巍的轮子刮掉了地表的一些尘土层。

这样的理论推理可能很快就会应用到现实世界中：2020年，NASA 计划发射一枚捕捉生命的火星探测器，它将会收集并储存岩石样本，最终带回地球。

这篇论文的合作者、来自罗德岛布朗大学的地质学教授 Jack Mustard 说，他希望2020年的火星探测器能够探测到红色星球上暴露在外的“矿化裂缝带”。

“这些可能是地壳中有流体流动的地方，这里可能会有来自不同源头的不同流体混合物，这些源头中可能具有不同浓度的重要元素，比如溶解其中的氢。（氢是微生物的一种可能的能量来源。）“ Mustard 告诉 Space.com， “那样会很酷。”

Mustard 补充道，这项新研究的主要目标是“在我们会继续寻找生命及其前体分子存在的潜在证据的同时，让科学界更多地向着这些方向思考。”

论文信息

【标题】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

【时间】2017.12.18

【doi】10.1038/s41561-017-0015-2

【链接】https://www.nature.com/articles/s41561-017-0015-2

【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. 

原文链接：

https://www.scientificamerican.com/article/to-find-life-on-mars-look-underground/

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