太空中微小的斑点可能是寻找火星生命的关键

明年，NASA和欧洲航天局(ESA)将向火星发送新的探测器以寻找前世的证据。

正如之前的任务所发现的那样，火星过去的温暖和潮湿，具有可能维持生命的条件。目前围绕火星运行的卫星也显示，有许多地方曾有水存在于地表上。

寻找生命的困难不在于寻找有水的地方，而在于确定生命必需营养素与水的重合点。

微小气象意味着潜在的生命

为了生活进入一个新的环境并生存，它需要必需的营养物质，如碳，氢，氮，氧，磷和硫(一起称为CHNOPS)，以及其他微量元素。它还需要从环境中获取能量。地球上一些最早的生命形式通过氧化矿物质获得能量。

火星的地壳主要由侵入性和火山玄武岩(与夏威夷的熔岩形成的岩石相同)构成，这种玄武岩并不特别富含营养。然而，众所周知，陨石和微陨石不断为行星表面提供必需的营养物质。

我们的团队研究了大气进入火星后会有多少宇宙尘埃(彗星和小行星尘埃)存在，以及它将作为微陨石积聚在地表上的位置。

我们模拟了大气进入火星的加热和氧化效应，发现大多数直径小于约0.1-0.2mm的颗粒不会融化，这取决于它们的成分。就积聚在火星表面上的材料而言，这种尺寸的颗粒比较大的颗粒更为常见。

在地球上，与大于4毫米的陨石相比，这个尺寸范围内大约100倍的宇宙尘埃积聚在地表上。尽管在大气进入地球期间大量融化和蒸发。

作为我们研究的一部分，我们在南澳大利亚的Nullarbor平原上使用了一个类似的场地(它和火星一样，在风化的沉积物上坐落在破裂的基岩上)，以检查风是否会导致微陨石在可预测的位置积聚。

我们从各种样本点发现了1600多个微陨石。

来自澳大利亚Nullarbor平原的剖面微陨石的显微镜图像。亮球是铁镍金属，灰色矿物是铁氧化物。图片来源：安格斯罗杰斯

我们的观察表明，由于许多微陨石比普通砂粒更密集，它们很可能在基岩裂缝和富含砾石的表面积聚，而较轻的颗粒已被吹走。我们的样品通常每千克含有数百个微陨石。

加在一起的几个因素表明，微型陨石在火星上的含量要远远高于地球上的微陨石。对于火星45亿年历史的大部分时间而言，预计这将成为现实。

即使是火星人也需要营养

未熔化和部分熔化的微陨石向火星表面提供复杂的碳化合物，这是生命的基石。它们还通过矿物schreibersite提供减少磷的唯一来源，已经证明它与简单的羟基化合物反应形成生命的前体。

微小陨石还提供其他还原的矿物质，如硫化物和铁镍金属，可被原始微生物用作能源。因此，它们提供必需的营养素和能量源，可以使现有的微生物迁移和持续存在。

许多科学家认为，地球上的生命可能始于海底地热通风口或火山温泉，如黄石公园或罗托鲁瓦火山温泉。在它们之下，水在热的地壳中循环，从岩石中溶解营养物质并将它们向上运送到通风口，在那里温度和化学性质发生巨大变化。

这创造了一系列利基环境，其中一些环境具有水，温和条件和终身化学的理想组合。

过期的灵魂探测器发现了火星上已经灭绝的火山泉的证据，更多的是从轨道观测中推断出来的。这些火山弹簧被认为是NASA火星2020火星探测器的着陆点，但最终选择了Jezero Crater。

Jezero Crater在三角洲系统中结合了水生产渠道，在沉积岩中含有粘土和碳酸盐矿物。这些是保存 地球化学生命迹象的理想选择。同样，Oxia Planum已被选为ESA ExoMars火星车的着陆点，该火星车还包含沉积矿床中的粘土。

虽然Jezero Crater或Oxia Planum都没有已知的火山泉，但它们仍然是水资源丰富的环境，火星上可能存在生命。

微小陨石提供的营养物质可以让生命迁移到这些地方并在这些地方持续存在，甚至可以提供生命的成分，远离火星的火山泉。

随着2020年的工作计划，我们可能很快就会成为有史以来最伟大的科学突破之一