火星的表面并不支持我们已知的生命形式,但是有证据显示,在数十亿年前,这里曾存在可能支持生命的气候。2011年,作为美国国家航空和航天局“火星科学实验室”任务的一部分,携带着多种先进装备的火星探测器“好奇”号被送离地球。2012年8月6日,“好奇”号成功使用直升机型空中吊臂技术降落至火星上的盖尔环形山。此时此刻,在火星地表上,这辆身材如一台Mini Cooper,身价达25亿美元的“机车正在以平均30米每小时的速度爬行(速度可能还不及你在草丛里发现的蜗牛)。它从着陆到迈出第一步一直吸引着地球上数十亿人的关注。
这个背负一个迷你实验室的小机器人正在帮人类干活挖土,更确切地说,是在火星上进行土壤分析和岩石钻探,帮助人类了解那个古老的曾经适宜孕育生命的火星。
不仅是寻找水
在太阳系的行星中,火星是和地球最相像的一个,也是人类寻找地外生命的首选地。而寻找生命的关键,就是寻找液态水。之前,人类已经向火星派出了多个环绕它飞行的轨道探测器,还有火星环形山上流水冲刷出的沟道数个降落到火星表面的登陆器,这些探测器的发现已经明确无误地表明,火星上曾有液态水存在。
轨道探测器,例如火星“奥德赛”和“环火星巡逻者”拍摄的火星地貌照片上,可以找到远古的河流留下的河道,还有近期(1亿年内,地质学意义上的近期)环形山的山坡上水流冲刷出的沟渠。登陆火星的“机遇”号和“勇气”号,发现了许多只有在水中才能形成的矿物,例如针铁矿。
与前任相比,“好奇”号的设计及装备是为了挖掘更深的岩石和土壤,采集火星内层的粉末样品。它的任务不仅是寻找液态水的痕迹,科学家还希望从“好奇”号的迷你实验室传回的分析结果中进一步获得火星古老的地质记录,并捕捉可能的生物存在的痕迹。
地球时间2013年2月8日,“黄刀湾”火星洼地(据判断,这里是古代河流系统的终点或者间歇性的湖床),“好奇”号瞄准一块扁平且有细密纹理的火星沉积岩“约翰·克莱因”(以已故的“火星科学实验室”项目副主任的名字命名),抬起2米长、30千克重的机械臂向下探去,机械臂顶部的钻孔机伸出,钻头对准岩石表面,开始向下钻探,不到20秒,一个深6.35厘米、直径为1.52厘米的具有历史意义的小洞就形成了。然后,“好奇”号将从岩石取得的粉末样本倒入机械臂下方的一个开放式铲斗中。
获得火星岩石的粉末样本仅仅是第一步,研究者还要操控“好奇”号筛选样本,然后将一部分样本送至它携带的分析仪器。装着珍贵样本的铲斗是“好奇”号现场火星岩石分析仪的采集和处理部件(CHIMRA)。下一步,就是将粉末装入铲斗,让其通过一个滤网,筛选出直径大于150微米的任何粒子。筛选出的一小部分样本将被送入位于火星车舱体顶部的化学与矿物学分析仪(CheMin)和火星样本分析仪(SAM)的入口处等待分析。
首次钻探样本分析结果显示,盖尔环形山在古代曾具备适合微生物存在的地理和化学环境:主要的元素成分、能量和既不太酸也不太咸的积水。样本中侦测到水、二氧化碳、氧气、二氧化硫和硫化氢,还有氯甲烷和二氯甲烷以及黏土类矿物。这些黏土类矿物是淡水与火成岩矿物发生反应而生成的。
科学家还惊讶地发现了混合物中包括氧化的、半氧化的甚至完全未氧化的化学物质,这些化学物质形成了类似地球上许多微生物赖以生存的能量梯度。
而这里还不是“好奇”号的终点,它要继续向西南方向的夏普山进发。