北京
2025年9月，NASA宣布毅力号火星车发现了一种潜在的“生物标志物”，也就是可能具有生物成因的物质或结构。
毅力号火星车正利用其机械臂上的SHERLOC仪器对一块名为“切亚瓦瀑布”的岩石进行探测。
图源：NASA / JPL-Caltech
如今，一篇发表于《科学进展》（Science Advances）的最新论文，为这一发现提供了更为确凿的证据：研究团队在杰泽罗撞击坑（Jezero crater）“亮天使”（Bright Angel）地层的两块岩石中，明确探测到了有机碳生命的基本组成单元，并对这些有机质的性质做出了更详细的刻画。
这项研究由行星科学研究所（Planetary Science Institute）博士后研究员阿什利·墨菲（Ashley Murphy）与SHERLOC仪器副首席科学家凯尔·乌克特（Kyle Uckert）共同领衔完成。
用激光“透视”火星岩石
研究团队使用安装在毅力号机械臂上的SHERLOC仪器（全称为“使用拉曼和发光技术扫描可居住的环境中的有机物和化学物”），对杰泽罗撞击坑“亮天使”地层的多块岩石进行了拉曼光谱分析，并重点采集了其中一块名为“切亚瓦瀑布”（Cheyava Falls）的岩石样本。
SHERLOC仪器是一种非破坏性的检测手段：用激光照射岩石表面，通过分析散射光的特征，就能绘制出岩石中矿物与有机化合物的分布图谱，而无需破坏样品本身。
探测到大分子碳
分析结果显示，岩石中存在大分子碳（macromolecular carbon，简称MMC），这是一种由碳原子交织形成的复杂网络结构，在地球岩石和陨石中都很常见。需要指出的是，MMC既可能来自生物过程，也可能源于非生物的地质化学作用，仅凭SHERLOC仪器本身无法判断其具体来源。
数十亿年前，一条河流曾携带水与泥沙注入杰泽罗撞击坑。细小的沉积物逐渐沉降、堆积，最终硬化形成了研究团队此次分析的泥岩。研究发现，MMC不仅与这些原生细粒沉积物有关，还与后期水岩相互作用中形成的碳酸盐、硫酸盐矿物存在关联，这意味着有机质的“落户”过程，可能并非一次性完成，而是跨越了地质历史中的多个阶段。
“虽然我们目前还无法确定‘亮天使’泥岩中大分子碳的具体形成机制，但这依然是迄今为止最令人振奋的发现之一。”——阿什利·墨菲
埋藏极浅，却历经数十亿年风霜
更值得关注的是，这些有机碳被保存在火星表面之下仅几微米处，比一张纸的厚度还要薄，这是目前在火星上探测到的埋藏最浅的大分子碳记录。
在火星这样严酷的环境中，紫外线辐射与化学氧化剂通常会迅速破坏有机分子，能在如此接近地表的位置发现复杂有机物，实属难得。
“火星地表环境中存在辐射和化学氧化剂，对有机物具有很强的破坏性。地球实验室的模拟实验表明，有机物在类火星环境（尤其是在地表附近）中能存活多久，取决于有机分子本身的种类以及周围矿物的保护作用。‘亮天使’泥岩中探测到的大分子碳，要么本身具有较强的抗降解能力，要么是被黏土矿物或富铁的火星尘土等物质有效遮蔽和保护了下来。”——阿什利·墨菲
古代火星或曾“遍地有机质”
此次采样地点距离好奇号火星车此前在盖尔撞击坑（Gale crater）发现有机物的地点超过3200多公里。
“这对火星的宜居性研究是一个鼓舞人心的信号。这说明数十亿年前，有机质可能并不只是局部零星存在，而是在火星古老的湖泊与河流系统中广泛分布。”——阿什利·墨菲
生命还是地质？答案在地球实验室
无论是杰泽罗撞击坑的毅力号，还是盖尔撞击坑的好奇号，目前都没有携带足够强大、且高耗能的分析设备，来判断“亮天使”地层中是否存在微生物化石。毅力号的设计初衷，正是为了探测像切亚瓦瀑布岩石中这类潜在的生物标志物，墨菲将此称为“火星科学的一次重大胜利”。但要真正确认这背后是生命过程还是纯粹的地质化学作用，仍需要地球实验室中更为强大的分析工具。
如果未来能够获得来自这一地点的返回样本，研究团队希望利用更高分辨率、更高灵敏度的仪器，对其中的矿物与有机成分展开更深入的分析，从而揭示这些大分子碳的真正来源，以及它们所能透露出的关于火星有机质演化的更多信息。
目前，墨菲仍在与SHERLOC科研团队一同持续探索火星表面，并通过火星类比研究与拉曼光谱分析，不断提升对火星车传回数据的解读能力。
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