在火星上的1000天裡，這項任務穿越了一個古老的河流和湖泊系統，沿途收集了寶貴的樣本。作為在紅色星球上的第1000個火星日，NASA的”毅力”號漫遊車最近完成了對古老河流三角洲的探索，該三角洲擁有數十億年前填滿傑澤羅隕石坑的湖泊的證據。迄今為止，這個六輪科學家總共採集了 23 個樣本，揭示了火星這一地區的地質歷史。

火星樣本中的重要發現

其中一個名為”勒弗羅伊灣”的樣本含有大量細粒矽石，這種物質已知可以保存地球上的古代化石。另一個名為”奧蒂斯峰”的樣本含有大量磷酸鹽，而磷酸鹽通常與我們所知的生命有關。這兩個樣本還富含碳酸鹽，可以保存岩石形成時的環境條件記錄。

這些發現於12月12日星期二在舊金山舉行的美國地球物理聯盟秋季會議上公佈。

這張來自傑澤羅隕石坑內”艾瑞山”位置的360度馬賽克照片是利用毅力號火星車的Mastcam-Z於11月3日至6日拍攝的993幅獨立圖像生成的。在太陽會合期間，漫遊車在艾瑞山停了幾個星期。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

傑澤羅環形山的地質歷史

“我們之所以選擇傑澤羅隕石坑作為著陸點，是因為軌道圖像顯示了一個三角洲–這清楚地證明了一個大湖曾經填滿了這個隕石坑。湖泊是一個潛在的宜居環境，而三角洲岩石則是在地質記錄中埋藏遠古生命化石跡象的絕佳環境，”毅力號”項目科學家、加州理工學院的肯-法利（Ken Farley）說。 “經過深入探索，我們已經拼湊出了隕石坑的地質歷史，描繪出了它從開始到結束的湖泊和河流階段”。

傑澤羅火山形成於近40億年前的一次小行星撞擊。 2021年2月”毅力號”著陸後，任務團隊發現隕石坑底部是由地下岩漿或地表火山活動形成的火成岩構成。此後，他們又發現了砂岩和泥岩，這預示著數億年後第一條河流來到了隕石坑。在這些岩石的上面是富含鹽分的泥岩，預示著一個正在經歷蒸發的淺湖的存在。研究小組認為，這個湖最終擴大到直徑 22 英里（35 公里），深達 100 英尺（30 公尺）。

這幅藝術家的動畫概念圖描繪了水沖破火星傑澤羅隕石坑邊緣的情景，美國國家航空暨太空總署的”毅力”號漫遊車正在探索該隕石坑。數十億年前，水進入隕石坑，在紅色星球乾涸之前形成了湖泊、三角洲和河流。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

後來，湍急的水流帶走了傑澤羅以外的巨石，將它們分佈在三角洲的頂部和隕石坑的其他地方。

美國太空總署南加州噴射推進實驗室的博士後研究員利比-艾夫斯（Libby Ives）說：”我們能夠從軌道圖像中看到傑澤羅歷史上這些篇章的大致輪廓，但要真正了解詳細的時間線，也需要與毅力號近距離接觸。 “

誘人的樣本

“毅力號”收集的樣本只有一支教室裡的粉筆那麼大，被儲存在特殊的金屬管中，這是美國宇航局和歐洲航天局（ESA）聯合開展的火星樣本送回活動的一部分。把這些金屬管帶到地球上，科學家就可以用強大的實驗室設備對樣本進行研究，因為這些設備體積太大，無法帶到火星上。

為了決定採集哪些樣本，”毅力號”首先使用磨蝕工具磨去一塊可能的岩石，然後使用精密科學儀器研究岩石的化學成分，其中包括 JPL 製造的 X 射線岩石化學行星儀器（PIXL）。

這張火星傑澤羅隕石坑的圖像上疊加了從軌道上探測到的礦物數據。綠色代表碳酸鹽–在水環境中形成的礦物，其條件可能有利於保存古代生命的跡象。美國國家航空暨太空總署的”毅力號”（Perseverance）目前正在探索傑澤羅風扇上方的綠色區域（中）。資料來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

在一個被研究小組稱為”比爾灣”的目標上，PIXL 發現了碳酸鹽–在水環境中形成的礦物，其條件可能有利於保存有機分子。 (有機分子的形成既有地質過程，也有生物過程。）這些岩石中還含有豐富的二氧化矽，這種物質非常適合保存有機分子，包括與生命有關的有機分子。

PIXL的副首席研究員、JPL的摩根-凱布爾（Morgan Cable）說：”在地球上，這種細粒度的二氧化矽是你經常在曾經是沙地的地方發現的。在地球上，這種環境可以保存古代生命的遺跡，並在以後被發現”。

在分析這片被稱為”比爾灣”的磨蝕岩石斑塊時，NASA”毅力號”火星探測器上的PIXL儀器發現它富含碳酸鹽（紫色）和二氧化矽（綠色） ，這兩種物質都能很好地保存遠古生命的跡象。圖片與儀器的化學數據重疊。來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

毅力號的儀器既能偵測到化石般的微觀結構，也能偵測到遠古微生物可能留下的化學變化，但它們都還沒有找到證據。

在 PIXL 檢測的另一個名為”Ouzel 瀑布”的目標上，儀器檢測到了與磷酸鹽相關的鐵的存在。磷酸鹽是 DNA 和所有已知陸地生物細胞膜的組成部分，也是幫助細胞攜帶能量的分子的一部分。

在評估了PIXL 對每個磨損斑塊的發現後，研究小組發出指令，讓漫遊車採集附近的岩芯： 在比爾斯灣（Bills Bay）旁的勒弗羅伊灣（Lefroy Bay）和歐澤爾瀑布（Ouzel Falls）的奧蒂斯峰（Otis Peak）採集了岩芯。

PIXL是美國NASA毅力號火星探測器上的儀器之一，它分析了被稱為”Ouzel瀑布”的磨蝕岩石區域的化學構成，發現其中富含磷酸鹽礦物質，這是一種存在於所有已知生命的DNA和細胞膜中的物質。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

凱布爾說：”我們擁有發現遠古生命跡象的理想條件，我們在這裡發現了碳酸鹽和磷酸鹽，它們表明這裡有水，適合居住，還有二氧化矽，它們非常適合保存。 “

當然，”毅力號”的工作遠未結束。任務正在進行的第四次科學考察活動將探索傑澤羅隕石坑的邊緣，即峽谷入口附近，那裡曾經有一條河流淹沒過隕石坑底部。沿著邊緣發現了豐富的碳酸鹽沉積物，在軌道圖像中就像浴缸中的一個環。