火星岩石上的神秘紫色物质竟是“防晒霜”？

在人们的印象中，火星一直是一颗美丽的红色星球。但是，“毅力号”火星探测器最近发回的照片中却显示，红色并不是它唯一的颜色，在很多地表岩石上笼罩了一层神秘的紫色物质。

毅力号使用机械臂钻取岩石样本的地方可以看到两个洞

图源：NASA, JPL-CALTECH

洛斯·阿拉莫斯国家实验室的地球化学家安·奥利拉（Ann Ollila）在美国地球物理联盟（AGU）最近的一次会议上介绍了对这些紫色涂层的初步分析：这种紫色物质在部分岩石表面似乎形成了一层薄而光滑的涂层，而在另一些岩石上则呈现出绘画颜料溅落的斑点一样的痕迹。还有一些岩石看起来像是被紫红色的冰霜覆盖着。

“毅力号”火星探测器在2021年5月拍摄到了这张岩石的照片，画面右侧部分可以看到紫色的物质，还有五个小孔排列在岩石表面。

图源：NASA, JPL-CALTECH

这种神秘的紫色物质恣意蜿蜒流淌在岩石表面，形成大小不一、形状各异的点、线、面。它们是如何形成的？目前还没有确切答案。

科学家们希望揭开更多奥秘。洛斯·阿拉莫斯国家实验室空间和行星探索团队负责人尼娜·兰扎（Nina Lanza）一直在与奥利拉一起研究这种神秘涂层。她认为，通过研究涂层形成时化学物质或矿物质对周围环境的“编码”，可以重建火星早已消失的历史环境。所以，这些神秘紫色物质的起源很可能是揭示火星奥秘的线索。此外，分析岩石表面是否存在微生物也能帮助科学家找到生命存在与否的证据。

Jezero陨石坑曾经是一个古老湖泊，在数十亿年前由陨石撞击而形成。在28英里宽的坑内，紫色神秘物质随处可见。这些斑块令科学家们挠头。普渡大学的布拉德利·加奇恩斯基（Bradley Garczynski）通过Mastcam-Z相机拍摄的图像来研究这种涂层物质。相机使用各种滤光片阻挡特定波长的光线，科学家可以大致了解岩石的成分。

与此同时，奥利拉和同事们正使用“毅力号”上的SuperCam仪器对涂层进行更为深入的研究。SuperCam可以向岩石发射激光，汽化一小片物质，并提取出其元素成分。伴随着咔嚓声，每一次激光发射也会在表面留下一个小坑。探测车上的麦克风记录了机器作业的噪音，当激光穿透涂层时，科学家们可以听到这些声音。这些声音侧面揭示了岩石的某些特性，比如硬度。

这些初步分析结果表明，岩石表面的紫色物质似乎比下面的岩石更软，化学性质也不同。Mastcam-Z的图像暗示涂层可能含有氧化铁，而SuperCam则显示它们富含氢，还有一些镁。

氢的存在表明这些紫色斑块可能含有水。而氧化铁——铁锈的存在同样指向了水。下一步的研究可能会揭开这颗红色星球湿润的过往，包括水在Jezero陨石坑中停留了多长时间，也许还有这个已经消失的湖本身的化学属性。

通常来说，在地球上，岩石表层柔软的那一层通常与生命联系在一起。岩石的角落和缝隙可以在恶劣的环境中为微生物们创造一个小小的安全避难所，为它们遮风挡雨、提供营养。而微生物在新陈代谢过程中，会有一些金属物质沉积在岩石表面，从而留下痕迹。如果这种关系在火星上同样成立的话，那么研究这种表层物质就可以找到微生物存在与否的证据。

除了紫色物质之外，好奇号火星车还在Gale陨石坑发现了富含锰的黑色表层物质。这一发现让人不禁想起地球上一种被称为“清漆”的特殊涂层，其中往往充斥着微生物。洛斯阿拉莫斯国家实验室的环境微生物学家克里斯·耶格尔（Chris Yeager）说，最近一项对美国各地“清漆”进行的调查中，科学家们发现了“抗辐射细菌”——一种特殊类型的蓝藻，它能让锰浓缩来防止太阳辐射的破坏，就像涂了一层“防晒霜”一样。

目前为止，该团队只分析了少数样本，他们仍面临许多挑战。比如SuperCam记录的不同的化学读数和激光声音的变化似乎并不总一致；想要把紫色涂层、岩石和火星灰尘彼此分离开来也很复杂；火星上的强风总是干扰激光作业时发出的声音等等。

此外，陨石坑中紫色斑块所处的位置也令人感到迷惑。“毅力号”经过的路线并没有穿过湖泊沉积物，而是穿过了由冷却岩浆形成的岩石。岩石是如何到达坑底当前位置的？如何接触到水的？这些都还没有答案。

所以，当“毅力号”长途跋涉前往杰泽罗三角洲（Jezero’s delta）时，研究小组对继续这项研究感到兴奋。杰泽罗三角洲是由流入火山口的古代河流所形成的冲积扇。也许，有些秘密能够在这里得到解决。

想解密火星决非易事。将这些岩石带回地球进行实验室分析是少数可行方式之一。目前，“毅力号”取样的火星岩石样本被密封保存起来，以便将来送返地球。虽然这些神秘的紫色物质是易碎的，但研究团队仍寄希望于其中一些样品能够经受住取样过程的“蹂躏”而完整地保存下来。这样，在不久的未来，科学家们就可以近距离、更仔细地研究这些来自火星的遗迹了。

参考文献：

https://www.nationalgeographic.com/science/article/mysterious-purple-coating-found-on-mars-rocks