2025 年 9 月 10 日，《自然》雜志發(fā)表的一篇論文讓火星探索再次成為全球焦點(diǎn) ——NASA 的 "毅力號" 火星車在杰澤羅隕石坑的一塊紅褐色巖石上，發(fā)現(xiàn)了類似豹斑的特殊紋理。這些毫米級的 "豹斑" 并非地質(zhì)奇觀那么簡單，它們可能是數(shù)十億年前火星生命留下的化學(xué)印跡。為此美國航天局（NASA）專門召開新聞發(fā)布會宣布發(fā)現(xiàn)“潛在的火星生命跡象”，也有人稱其為“最接近發(fā)現(xiàn)火星生命"的一次。

古湖泊的歷史印跡

2024年，在火星杰澤羅隕石坑西緣，“毅力”號火星車正在考察一片名叫“光明天使”（Bright Angel）的巖層，它的機(jī)械臂輕輕觸碰著一塊 3.2 英尺 ×2 英尺箭頭狀巖石。美國科學(xué)家也給它起了名字“切亞瓦瀑布”（Cheyava Falls）。這塊看似普通的巖石注定將寫入人類火星探測的歷史。

“毅力”號周圍地貌（來源：NASA/JPL-Caltech）

通過“毅力”號攜帶的“夏洛克”紫外光譜儀（SHERLOC，全名直譯過來是“基于拉曼光譜和熒光方法尋找有機(jī)物和化學(xué)的生物宜居環(huán)境掃描設(shè)備），科學(xué)家們在這塊泥巖中檢測到了有機(jī)碳存在的明確標(biāo)志。更令人興奮的是巖石內(nèi)部的礦物結(jié)構(gòu)，毫米大小點(diǎn)點(diǎn)如斑紋，排列成反應(yīng)前沿（發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)的接觸點(diǎn)），因而被稱為 “豹斑” （leopard spots）。這些斑點(diǎn)帶有兩種富含鐵的礦物的特征：藍(lán)鐵礦（vivianite，F(xiàn)e?(PO?)??8H?O，水合磷酸鐵），硫復(fù)鐵礦（greigite，F(xiàn)e?S?，四硫化三鐵）。

“毅力”號火星車在杰澤羅隕石坑中一塊名為“切亞瓦瀑布”的紅色巖石上發(fā)現(xiàn)了許多豹子斑紋一樣的礦物結(jié)構(gòu)，被稱為“豹紋”。（來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS）

這些礦物組合之所以特殊，是因?yàn)樗鼈冃纬捎诘蜏丨h(huán)境，且與有機(jī)碳的分布存在空間關(guān)聯(lián)。講得更直白些，藍(lán)鐵礦經(jīng)常出現(xiàn)在地球上的沉積物、泥炭沼澤和腐爛的有機(jī)物周圍。同樣，地球上某些形式的微生物生命也會產(chǎn)生硫化鐵?；鹦堑刭|(zhì)分析表明，“毅力”號所在區(qū)域內(nèi)雷特瓦峽谷（Neretva Vallis）曾經(jīng)是火星的古河谷。

想象一下，30多億年前，杰澤羅隕石坑是個古湖泊，流向這個湖泊的水流沖刷形成一條古河谷，這里的沉積環(huán)境與地球遠(yuǎn)古湖泊相似。而此時此刻，人類派出的火星車正在河床上考古。

生命的痕跡還是化學(xué)的巧合

在地球的泥炭沼澤和沉積物中，藍(lán)鐵礦常與腐爛有機(jī)物相伴而生，而硫復(fù)鐵礦則常見于微生物硫酸鹽還原活動旺盛的區(qū)域。這兩種礦物的組合，往往被視為微生物活動的化學(xué)證據(jù) —— 即微生物以有機(jī)物質(zhì)為能量源，通過鐵還原和硫酸鹽還原反應(yīng)獲取能量，最終促使這些礦物沉淀下來。

這就好比一場饕餮盛宴后杯盤狼藉的酒席。

“夏洛克”光譜儀測得的“切亞瓦瀑布”巖石（紅色）樣品中有機(jī)碳的信號。（來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS）

“毅力”號發(fā)現(xiàn)的礦物組合與地球生命活動留下的特征驚人相似。這些礦物形成于低溫環(huán)境，且沒有經(jīng)歷過高溫或強(qiáng)酸性條件，這與地球微生物活躍的環(huán)境條件高度吻合。更重要的是，有機(jī)碳的存在也為這一解釋提供了支持，因?yàn)槲⑸镄枰袡C(jī)物質(zhì)作為能量來源或結(jié)構(gòu)材料。

然而，科學(xué)少不了嚴(yán)謹(jǐn)。是否存在非生物成因呢？的確，在地球上，硫復(fù)鐵礦也可以通過富含硫的巖漿冷卻結(jié)晶形成。藍(lán)鐵礦在特定化學(xué)條件下，也可能通過純粹的化學(xué)反應(yīng)生成，無需生命參與。研究團(tuán)隊(duì)也指出，某些有機(jī)化合物可在 10-80℃ 下非生物還原鐵氧化物；而關(guān)鍵問題是，對于火星的 “光明天使” 巖層，這個溫度似乎有點(diǎn)“高”。并且，在低溫環(huán)境下，非生物硫酸鹽還原過程的速率極其緩慢，很難解釋觀測到的礦物數(shù)量。這也是為什么科學(xué)家們認(rèn)為雖然生物成因的可能性尚未完全得到證實(shí)，但目前看來可能更具說服力。這就是所謂 "潛在生物特征" 。

“毅力”號火星車走過的路徑以及“切亞瓦瀑布”巖石的位置（來源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS）

盡管“毅力”號的發(fā)現(xiàn)令人振奮，但要真正確認(rèn)這些礦物是否真的與生命活動相關(guān)，還是得送往地球?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行精密分析才能蓋棺定論。因?yàn)榧词故亲钕冗M(jìn)的火星車，其攜帶的儀器也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與地球?qū)嶒?yàn)室的設(shè)備相比。更何況，實(shí)驗(yàn)室里科學(xué)家可根據(jù)實(shí)際情況對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。

高調(diào)發(fā)布成果有內(nèi)涵

截止到目前，“毅力”號已經(jīng)在火星上獲得了近 30 份巖芯樣本，它們將等待未來的火星任務(wù)帶回地球。然而，NASA 的火星取樣返回任務(wù)進(jìn)度卻大大滯后，著陸方案尚在“天空起重機(jī)”（回到過去成熟技術(shù)）和商業(yè)航天方案（購買服務(wù)）之間徘徊，就連經(jīng)費(fèi)也是朝不保夕，面臨特朗普的財(cái)政預(yù)算“大砍刀”?？傊?，曾經(jīng)豪言壯語要在 2031 年前后將火星樣本送回地球的美國航天局，現(xiàn)在已經(jīng)沒有說這話的底氣了。就算再給兩個火星窗口，恐怕也未必能實(shí)現(xiàn)得了。

“毅力”號火星車和“切亞瓦瀑布”巖芯（來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS）

而在太平洋另一端的中國，正有條不紊地推進(jìn)自己的火星探測任務(wù)。今年中國航天日上，國家航天局已經(jīng)放出風(fēng)聲，天問三號任務(wù)計(jì)劃于 2028 年發(fā)射，2031 年帶回至少 500 克火星樣本。雖然時間上相當(dāng)緊張，火星取樣返回也是首次開展，但是采用的核心技術(shù)已經(jīng)在嫦娥五號、六號和天問一號上得到了一定程度的驗(yàn)證，反而比老美更為靠譜。

中國天問三號任務(wù)方案示意圖（來源：國家航天局）

9月10日舉行的這場宣布“潛在火星生命跡象”的新聞發(fā)布會，NASA代理局長肖恩·達(dá)菲（Sean Duffy）親自站臺，顯得十分高調(diào)。作為真人秀出道的媒體人，講話中幾乎沒有涉及任何科學(xué)內(nèi)容，而是多次表示“毅力”號是在特朗普第一任期中發(fā)射的火星探測任務(wù)，NASA 致力于將人類送上火星。（甚至一開場講了一大段“阿爾忒彌斯”計(jì)劃，一度讓人以為搞錯了發(fā)布會的主題。）這樣做無非是想強(qiáng)調(diào) NASA 在太空探索中舉足輕重的地位，向美國政府和國會提出保障火星取樣返回任務(wù)及其相應(yīng)經(jīng)費(fèi)的訴求。

新聞發(fā)布會直播畫面（來源：NASA）

說個題外話。如今的這個宣布讓我想到了著名懸疑小說家丹·布朗的一部作品《騙局》（Deception Point），講述的是美國“現(xiàn)任總統(tǒng)”因被對手強(qiáng)烈抨擊航空航天政策而在競選過程中落入下風(fēng)，而就在這關(guān)鍵時刻突然傳出在北極圈內(nèi)發(fā)現(xiàn)重要的火星隕石，最終，人們發(fā)現(xiàn)隨“外星生物化石”一同浮出水面的，還有隱藏在背后的驚人的科學(xué)大騙局。

在尋找地外生命的漫長征途上，每一個發(fā)現(xiàn)都像是拼圖中的一塊?？茖W(xué)探索的本質(zhì)就是在不確定性中尋找確定性，在證據(jù)積累中逼近真相。在外星生命探索的話題上，希望與嚴(yán)謹(jǐn)之間需要保持恰如其分的平衡。

參考資料：

[1] Hurowitz, J.A., Tice, M.M., Allwood, A.C. et al. Redox-driven mineral and organic associations in Jezero Crater, Mars. Nature 645, 332–340 (2025). (https://doi.org/10.1038/s41586-025-09413-0)

[2] NASA Says Mars Rover Discovered Potential Biosignature Last Year (https://www.nasa.gov/news-release/nasa-says-mars-rover-discovered-potential-biosignature-last-year/)

[3] 2028年完成火星著陸！2031年帶回500克火星樣品！(https://baijiahao.baidu.com/s?id=1835369638376530139&wfr=spider&for=pc)