最新的发现为我们提供了火星上一个特定区域的更多详细信息，这片区域在过去曾经存在水，同时也为美国航空航天局（NASA）-欧洲航天局（ESA）的火星样本返回（Mars Sample Return）计划提供着充满希望的样本。

“毅力”号在“斯金纳山脊”（Skinner Ridge）的工作区：在火星杰泽罗陨石坑中一个名为“斯金纳山脊”的露出地面的岩石区，NASA的“毅力”号漫游车正在用它的机械臂工作。这张镶嵌图由多幅图像组成，显示了三角洲悬崖表面的分层沉积岩，以及“毅力”号对圆形斑块进行研磨以分析岩石成分的其中一处位置。

图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

NASA的“毅力”号（Perseverance）火星车正在进行它的第二次科学探索，在一片特定的区域里收集岩石样本，而这片区域长期以来被科学家认为是有望在火星上寻找火星古老微生物生命迹象的最佳位置。自7月7日以来，火星车已从火星杰泽罗陨石坑（Jezero Crater）的一个古老河流三角洲中收集了4份样本，这让具有科学意义的岩石样本总数达到了12个。

“我们之所以选择让‘毅力’号探索杰泽罗陨石坑，是因为我们认为它最有可能提供优秀的科学样本，而现在，我们知道我们将火星车送到了正确的位置。”NASA华盛顿科学任务理事会（Science Mission Directorate）前副主任托马斯·齐布亨（Thomas Zurbuchen）说，“火星车在前两次科学探索中获得了惊人的多样性样本，它们将通过火星样本返回计划被带回地球。”

杰泽罗三角洲的两处“毅力”号采样点：在这张火星杰泽罗陨石坑的图像中，能看到两处样本采集位置，NASA的“毅力”号漫游车从这两处收集了岩石样本，以便在未来返回地球，这两处分别是：“野猫岭”（图中左下）和“斯金纳山脊”（图中右上）。

图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

杰泽罗陨石坑宽约28英里（45公里），里面有一个三角洲，也就是一处古老的扇形地貌，形成于大约35亿年前，位于火星河流和湖泊的交汇处。“毅力”号目前正在研究三角洲的沉积岩（sedimentary rock），这些沉积岩是由各种大小的颗粒物沉降在曾经的水环境中所形成的。在“毅力”号的第一次科学活动中，它对陨石坑的底部进行了探索，发现了火成岩（igneous rock），火成岩是由高温熔融的岩浆在地下或火山活动期间喷出地表后冷凝而成的岩石。

“三角洲及其多样的沉积岩，与陨石坑底部发现的由岩浆结晶形成的火成岩形成了鲜明的对比。”美国加州理工学院（Caltech）的“毅力”号项目科学家肯·法利（Ken Farley）说，“这种并置为我们提供了对陨石坑形成后地质历史的多角度理解，和多样化的样本套件。例如，我们发现了一块砂岩，它携带着距离杰泽罗陨石坑较远处的颗粒和岩石碎片，以及一种含有有趣有机化合物的泥岩（mudstone）。”

“野猫岭”的样本采集和岩石分析：这张镶嵌图由来自NASA“毅力”号火星探测器的多张图像组成，显示了一个名为“野猫岭”的岩石露头，其中“毅力”号提取了两个岩芯并磨掉了一个圆形斑块以研究岩石的成分。

图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

“野猫岭”（Wildcat Ridge）是一块约3英尺（1米）宽的岩石的，它可能在数十亿年前形成，成因则是泥浆和细沙沉淀在逐渐蒸发的咸水湖中。7月20日，火星车对“野猫岭”的其中一部分表面进行了研磨，为的是使用名为“夏洛克”[ SHERLOC，全称“宜居环境有机物和化学物质拉曼与荧光扫描探测仪”（Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics &Chemicals）]的仪器对该区域进行分析。

“夏洛克”的分析表明，这些样品含有一类在空间结构上与硫酸盐矿物相关的有机分子。在沉积岩层中发现的硫酸盐矿物可以提供有关它们所形成的水环境的重要信息。

“毅力”号探索杰泽罗陨石坑三角洲：NASA的“毅力”号火星探测器已抵达杰泽罗陨石坑的一处古老三角洲，这是在火星上寻找古老生命潜在迹象的最佳地点之一。在三角洲地区，科学家们推测，数十亿年前曾有一条河流流入湖泊，并最终形成了扇形的沉积区域。

视频来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

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什么是有机物？

有机分子是一类化合物的总称，大多为含有碳元素的化合物，通常还含有氢元素和氧元素，还可能含有氮、氯、磷、硫等其他元素。虽然有一些无需生物参与的化学过程可以生成这些分子，但其中一些有机物却是生命的化学组成部分。这些特定分子的存在被认为是一种潜在的生物印记，一种可以作为过去生命证据的物质或结构，但有些也可能在没有生命存在的情况下产生。

2013年，NASA的“好奇”号（Curiosity）火星探测器在岩粉样本中发现了有机物的证据，而“毅力”号此前在杰泽罗陨石坑中检测到了有机物。与之前的发现不同，这一最新发现是在遥远的过去，在可能存在生命的条件下，沉积物和盐沉积在湖中的地区进行的。在对“野猫岭”的分析中，“夏洛克”仪器记录了迄今为止该任务中最丰富的有机物检测。

“在遥远的过去，现在构成‘野猫岭’样本的沙子、泥土和盐是在生命可能繁衍生息的条件下沉积的。”法利说，“在这样一个以保存火星上古代生命化石而闻名的沉积岩中发现了有机物质，这一事实很重要。然而，尽管我们在‘毅力’号上的仪器功能强大，但关于‘野猫岭’样本中所含物质的进一步结论将不得不等到它返回地球时再进行更深入的研究，作为NASA火星样本返回计划的一部分。”

NASA-ESA火星样本返回计划的第一步，始于“毅力”号于2021年9月对它的第一个岩石样本取芯。除了岩芯样本外，“毅力”号还收集了一个大气样本和两个见证管（witness tube，见证管同样会收集相应样本，但预先装入了可以吸收污染物分子与颗粒，以“见证”样本收集位置附近的环境，见证管将显示样本收集过程中是否存在地球污染物，这些信息将帮科学家判断火星样本中的哪些材料可能来自地球），所有这些都将存储在火星车的腹部。

“毅力”号上已携带样本的地质多样性非常高，火星车团队正在研究如何在大约两个月内将精选出的样品管放置在三角洲底部附近。存放好缓存样品后，“毅力”号将继续它的三角洲探索。

“在我大部分的职业生涯中，我一直在研究火星的可居住性和地质学，并且明白将一组精心收集的火星岩石送回地球的难以置信的科学价值。”NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）主管劳丽·莱欣（Laurie Leshin）说道，“我们距离部署‘毅力’号迷人的样本仅剩数周的时间，而距离将它们带回地球也只有几年了，科学家们将可以在地球上对它们进行详尽的研究。这确实是一项惊人之举，我们会学到很多东西。”