尋找地球和火星上古代生命跡象的新方法

2020-08-27 識知聊科普

火星2020任務,包括向火星派出名為「恆心」的漫遊車，以尋找該星球過去的生命的證據。還將收集30億年歷史的巖石樣本，地球科學家認為這些樣本可能包含火星上古老的生命跡象。

後來，美國宇航局將執行一項任務，以檢索這些樣本，以便地球上的研究人員可以查看它們是否確實包含古代生命的跡象。

由於科學家只在地球上找到過生命，因此，如果他們確實找到了曾經存在於火星上的證據，那將是非常重要的。研究火星2020樣本的研究人員將需要許多古老的生命互補跡象，以證明生命曾經存在於火星上。

科學家使用相同的方法來研究地球上的古代生命。他們尋找在微生物存在下會形成許多跡象的巖石，例如僅由活生物體和看起來像化石微生物形成的結構形成的少量油或蠟。



科學家經常研究極端環境（例如熱水或酸性水）中的活微生物，以了解微生物可能在古代巖石中留下什麼樣的證據。他們研究極端環境中的微生物，因為這些環境與我們認為古代地球的環境相似。

科學家們研究溫泉是因為它們的極端條件類似於古代地球，甚至可能類似於古代火星。溫泉的形成是富含礦物質的熱水從地下流到地表。因為冷水不能像熱水那樣容納溶解的礦物質，所以在溫泉水到達地表並冷卻的地方會沉積巖石。



可以生活在極端環境中的微生物生活在溫泉沉積的巖石表面上，在那裡他們可以利用溫泉水中的礦物質獲取生長所需的能量。隨著富含礦物質的水流過這些微生物並沉積更多的巖石，這些微生物可能會變成化石。


藍細菌化石

研究這些微生物的科學家注意到，異常稀有元素的異常大量聚集在它們附近。他們想找出微生物化石後巖石中是否殘留大量微量元素。如果是這樣，科學家們可能已經找到了一種檢測古代生命跡象的新方法。

為了回答他們的問題，科學家從黃石國家公園一個活躍的溫泉附近收集了巖石樣本。樣本包括最近形成的巖石，這些巖石的表面仍然有活菌。



還有一些與溫泉有關的最古老的巖石，它們具有14,000年的歷史。在實驗室中，科學家將樣品切成薄紙薄片。一旦將巖石切成薄片，科學家就可以分析樣本以找出巖石中是否殘留微量元素。

當科學家檢查他們的樣品時，他們發現異常高濃度的微量元素，尤其是鎵，鐵和錳，與所有巖石中保存的微生物有關，甚至包括14,000年歷史的巖石。這意味著隨著微生物開始化石，微量元素仍保留在巖石中。



現在，科學家們正在做更多的研究，以發現是否存在高濃度的微量元素，而這些結構被認為是超過十億年歷史的溫泉巖微生物的化石。這樣，科學家們將可以在研究「恆心號」在火星上收集的樣本時，知道這種微量元素濃度是否可能是古代生命生活的又一個徵兆。

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