科学界一直争论不休的一个问题是——火星上是否存在过生命?
2月3日,美国物理学家组织网报道,英国科学家根据对火星土壤颗粒的分析结果提出,这个红色星球的干旱期过于漫长,而温湿期不过“昙花一现”,如此不友好的环境状况不可能存在过生命体。相关论文刊登在近期美国地球物理学会期刊《地球物理研究快报》上。
英国伦敦帝国理工学院汤姆·派克博士率领团队用3年时间对2008年美国国家航空航天局“凤凰”号探测器在火星最北部所采集的土壤和冰层样本进行了分析研究。通过对火星上单个土壤颗粒的研究,可以推算出这个星球表面已经历超过6亿多年的干旱期。尽管以往的研究表明火星上超过30亿年前可能有过温暖和多雨的时期,但表面液态水的形成最多有5000年,如此短暂的时期不能给生命的孕育提供足够的时间。
在“凤凰”号探测火星时,派克是当时项目的英国团队成员之一,担任分析研究通过探测器机械手臂挖掘出的火星表层土壤颗粒的任务。研究人员通过光学显微镜生成更大一些的沙粒分子影像,然后用原子力显微镜将100微米大小的颗粒制作成3D影像。
任务完成后,他所在的小组就一直着手通过研究单个颗粒大小的土壤来更多了解火星表层形成的历史,以期在显微镜下寻找当岩石被击碎后形成的黏土颗粒,这种颗粒是介于液态水和土壤之间的一个重要标记,自成一体。然而,研究小组并没有发现这个标记。即使在土壤中看到极少的这种颗粒,比例还不到整个样本的0.1%,与地球上黏土的比例达到50%相比,火星上的土壤已经历了非常长的超干旱时期。
研究人员还将火星、月球和地球的土壤进行了对比分析,发现前两者具有相似性,都是在相同的极端干旱条件下形成的。基于以前的科学研究,火星上的土壤具有一致性,由此,该研究小组的结论具有一定代表性。未来美国国家航空航天局和欧空局的“火星计划”任务将会对火星有更深的挖掘以寻找生命存在可能的证据。(生物谷 Bioon)
doi:10.1029/2011GL049896
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Quantification of the dry history of the Martian soil inferred from in situ microscopy
W. T. Pike,etl
The particle size distribution (PSD) of a Martian soil sample, a useful indicator of the underlying soil formation processes, has been determined using optical and atomic-force microscopy data acquired by the Phoenix Mars lander. In particular, the presence and fraction of clay-sized particles in the PSD reflects the extent of aqueous interaction with the soil. Two size populations have been identified for the Martian sample: Larger, mostly rounded grains; and small reddish fines, notably with a very low mass proportion in the clay-size range below 2 μm. These fines reflect the smallest-scale formation processes, and indicate a single method of production for the particles up to 11 μm, a much larger value than that expected for the aqueous interaction of clay formation; this suggests the fines are predominantly the product of global aeolian weathering under very dry conditions. The proportion of clay-sized soils can be used to estimate that there has been much less than 5,000 years exposure to liquid water over the history of the soil. From the perspective of the PSD, lunar regolith, rather than terrestrial soil, is the best analog to Martian soil. A globally homogenous soil with such a PSD would be an unlikely habitat for the propagation of life on Mars.