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在一顆星球漫長(zhǎng)的演化歷程中，石頭既是產(chǎn)品，也是見(jiàn)證人。

大自然的巖石千千萬(wàn)，不同巖石類型對(duì)應(yīng)著截然不同的成因機(jī)制，記錄著截然不同的演化故事。對(duì)于勘探程度極低、獲取數(shù)據(jù)極難的地外天體來(lái)說(shuō)，更為如此。

火星上的一塊巖石，很大程度上能決定你下次抬頭看它時(shí)，看的究竟是一顆無(wú)趣的小亮斑，還是足以消弭人類孤獨(dú)的第二生命搖籃。

只不過(guò)，這件事兒，毅力號(hào)（Perseverance）把它搞復(fù)雜了。

太長(zhǎng)不看版

毅力號(hào)被派往火星尋找生命證據(jù)；

它著陸在一處河流三角洲附近，遠(yuǎn)古可能有大湖；

眾所周知，水是生命之源，如果火星有過(guò)生命，證據(jù)可能在湖底的沉積巖中；

結(jié)果，毅力號(hào)發(fā)現(xiàn)，湖底巖石不是沉積巖，而是火成巖，由巖漿凝固而成；

眾所周知，生命不可能存在于上千攝氏度的高溫巖漿里；

哦豁？事情復(fù)雜了……

搜尋火星生命

毅力號(hào)是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在2020年發(fā)射的火星探測(cè)器。2021年2月，毅力號(hào)成功著陸于預(yù)定的目標(biāo)探測(cè)區(qū)——火星耶澤羅（Jezero）隕擊坑。它是一輛“火星車”，配備有車輪，可以自由地在火星表面移動(dòng)。

通常來(lái)說(shuō)，斥巨資向地外天體發(fā)射一顆探測(cè)器，肯定是希望它能“搞個(gè)大新聞”。因此，除了確保著陸成功率這個(gè)基本前提外，還需要謹(jǐn)慎評(píng)估著陸地區(qū)的潛在科學(xué)價(jià)值。

但這事兒不能瞎猜。一般的做法是，先用部署在火星軌道上的遙感探測(cè)衛(wèi)星對(duì)地形照一遍，基于現(xiàn)有認(rèn)識(shí)，確定哪里具有重大的潛在探索價(jià)值，然后才讓火星車下去，實(shí)際跑一跑，正式開(kāi)始驗(yàn)證。

人類探測(cè)火星，瞄準(zhǔn)的最大科學(xué)命題不外乎兩個(gè)：太陽(yáng)系早期演化，以及地外生命是否存在。

火星上的隕擊坑密密麻麻，NASA的科學(xué)人員之所以選擇這個(gè)叫耶澤羅的隕擊坑作為毅力號(hào)的探測(cè)區(qū)域，有一個(gè)重要的原因——它被泛濫過(guò)。

泛濫這個(gè)詞，在日常語(yǔ)境中被用泛濫了，以至于很多時(shí)候我們會(huì)忽視它的原意——水的泛延與濫淤。

在耶澤羅隕擊坑的邊緣，遙感圖像上清晰表現(xiàn)出河道和三角洲的地貌特征。三角洲是奔騰的河水裹挾著泥沙流出河口形成的產(chǎn)物，在河口處，河水散開(kāi)，攜帶的泥沙瞬時(shí)失去動(dòng)能，在河口形成扇面狀淤積體，這便是三角洲。

在地球上，黃河、長(zhǎng)江、尼羅河…… 大江大河的入海口或入湖口都發(fā)育有三角洲。今日的火星雖然早已沒(méi)有液態(tài)水，但河水?dāng)y帶的砂泥不會(huì)憑空蒸發(fā)，它們堆砌的三角洲，以地質(zhì)遺跡的方式留存下來(lái)，清晰表明了自由流淌的水體在遠(yuǎn)古時(shí)代曾經(jīng)泛入耶澤羅隕擊坑，形成一個(gè)巨大的湖泊。

但是，水的存在本身，不是人們尋求的終極答案。水的背后還有一個(gè)更大的意義：它是生命之源。

如果火星早期有生命，它們大概率應(yīng)該存在于水體中（想想地球吧，地球生命可是在誕生幾十億年后才完成登陸壯舉的）。

哪怕今天的火星早已不適宜生命維持，但遠(yuǎn)古生命存在的證據(jù)，可以通過(guò)某種方式凝固在時(shí)光中，那就是化石。

化石一般保存在沉積巖層里。倘若火星早期的地表水中曾經(jīng)存在生命，它們的遺跡，很可能就掩埋在由水中的泥沙所堆砌的沉積層中。

只要找到一件確鑿的火星化石樣本，人類從此在浩渺宇宙中就再也不用集體孤獨(dú)了。首次發(fā)現(xiàn)地外生命的壯舉，也可以順利印上毅力號(hào)的大名，流芳百世了。

水與火之爭(zhēng)

現(xiàn)在，距離毅力號(hào)落在耶澤羅隕擊坑三角洲邊上，已經(jīng)過(guò)去了快兩年，數(shù)篇《科學(xué)》、《科學(xué)進(jìn)展》論文見(jiàn)刊，報(bào)道了毅力號(hào)的重大發(fā)現(xiàn)——

它在三角洲邊緣探測(cè)的巖石，很可能不是沉積巖層。

……不是沉積巖層……

——也就是說(shuō)巖性都搞錯(cuò)了唄！

——這是什么發(fā)現(xiàn)啊喂！

文章給出證據(jù)說(shuō)，毅力號(hào)著陸區(qū)（Seitah地區(qū)）的巖石很可能是火成巖，它們是熾熱巖漿凝固的產(chǎn)物，和水沒(méi)有半毛錢關(guān)系。

文中給出的證據(jù)也很有說(shuō)服力：毅力號(hào)的分析儀器檢測(cè)到該區(qū)域巖石中存在大量橄欖石。橄欖石[ (Mg,Fe)2SO4 ]是鎂和亞鐵離子的簡(jiǎn)單硅酸鹽，是火成巖的獨(dú)特產(chǎn)物，它在地表水環(huán)境中非常不穩(wěn)定，因而很少出現(xiàn)在沉積巖中。

并且，毅力號(hào)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，這些橄欖巖的晶體長(zhǎng)得十分粗大（毫米級(jí)，對(duì)造巖礦物來(lái)說(shuō)已經(jīng)很大了），只能在絕熱條件較好的地殼內(nèi)部才能長(zhǎng)成，甚至地表流淌的巖漿都不見(jiàn)得能長(zhǎng)出這么大個(gè)兒的晶體。

一句話：它們壓根兒就不是地表產(chǎn)物。

至此，事情已經(jīng)在尷尬的邊緣瘋狂試探了，因?yàn)?strong style="box-sizing: border-box;">火成巖和沉積巖可是從“根兒上”就完全不同的兩類巖石。

在地質(zhì)學(xué)科的發(fā)展史中，人類甚至為這事兒掀起過(guò)一場(chǎng)激烈的爭(zhēng)吵，最后可能發(fā)生過(guò)拎著錘子聚眾“友好交流”的野外研討會(huì)。這就是地質(zhì)學(xué)史中著名的“水火之爭(zhēng)”。

總之就是，一幫人堅(jiān)持巖石都是“水成”的，一幫人則堅(jiān)持巖石都是“火成”的，大家都想統(tǒng)合“水與火之歌”，結(jié)果搞成了“水與火之割”。最終，地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)巖石可以形成于兩種截然不同的機(jī)制下，是兩個(gè)完全不能統(tǒng)約的真子集。

一類巖石延續(xù)了“火成巖”這個(gè)名稱，系指由高溫巖漿直接凝固而形成的巖石；

另一類，“水成巖”，后續(xù)被改稱沉積巖，系指由地表松散堆積物（比如泥沙等固體碎屑、或著水體里出溶的化學(xué)沉淀物）歷經(jīng)埋藏和壓實(shí)，最終形成的巖石。

當(dāng)然，除了這兩類，后續(xù)發(fā)現(xiàn)巖石世界里其實(shí)還有第三個(gè)基礎(chǔ)類別——變質(zhì)巖，本文暫按下不表。

相較火成巖，化石顯然只能存在于沉積巖中。道理很簡(jiǎn)單，按人類現(xiàn)有認(rèn)知體系，生命顯然不可能存在于上千攝氏度的高溫巖漿里嘛。

也就是說(shuō)，如果奔著“尋找生命存在痕跡”這個(gè)命題搞探索，那么，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)目標(biāo)巖石是火成巖的那刻起，這個(gè)命題就等于已經(jīng)被判了死刑。

火星（短暫的？）水歷史

但科學(xué)家是一種很機(jī)智的生物，他們可以告訴大家——發(fā)現(xiàn)火成巖也很重要?。‘吘?，比起沉積巖，火成巖有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)——它具有放射性同位素測(cè)年功能?。ㄅ?。）能夠?yàn)槭崂砘鹦茄莼诽峁┲匾哪挲g里程標(biāo)?。ㄅ丁＃?/p>

毅力號(hào)著陸區(qū)這片火成巖測(cè)定出來(lái)的年齡大概是38-40億年。這個(gè)年齡遠(yuǎn)早于大湖，甚至早于耶澤羅隕擊坑形成的年代！也就說(shuō)，連坑都沒(méi)有的時(shí)候，這些火成巖就已經(jīng)有了，那就更毋論坑里進(jìn)水成湖后的種種可能性了。

“鬼故事”還沒(méi)有結(jié)束，更糟心的還在后頭：這些火成巖里的橄欖石保存得太“新鮮”了。

剛才提到過(guò)，橄欖石在地表水環(huán)境里并不穩(wěn)定，很容易水化形成蛇紋石。如果耶澤羅隕擊坑里曾經(jīng)進(jìn)過(guò)水，那么這些早先形成的橄欖石，就會(huì)以湖床的形式被水淹沒(méi)?？墒?，它們的新鮮度，卻并不能證明它們?cè)?jīng)與水發(fā)生過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的“親密接觸”。

那就只能說(shuō)明：這坑里的水可能并沒(méi)那么多，又或者，水存在的時(shí)間太短了。

再糟心的東西，終歸也要有個(gè)說(shuō)法，在鐵一般的事實(shí)面前，科學(xué)家也只得給出一套完備的解釋。

首先是地殼內(nèi)的火成巖為什么會(huì)來(lái)到地表。這個(gè)好解釋。耶澤羅隕擊事件撞破了地表唄，地下的東西被翻出來(lái)了。

然后是水。畢竟，曲流河道和三角洲還在，它們是流水曾經(jīng)存在過(guò)的鐵證。甚至水的來(lái)源也好解釋——它們是冥古宙晚期重轟炸的產(chǎn)物。當(dāng)時(shí)太陽(yáng)系大行星調(diào)整軌道時(shí)彈飛了無(wú)數(shù)小天體，糊了火星（以及地球、月球……）一臉。這些小天體大多是冰塊，給巖石行星表面帶來(lái)了豐富的液態(tài)水，最終匯為河流與海洋。

經(jīng)歷了短暫的豐沛期之后，火星上的這些水就迅速消亡了。

畢竟，火星個(gè)頭太小、冷得夠快，星核里的液態(tài)鐵一旦失去流動(dòng)性，星球的磁場(chǎng)就會(huì)消失，沒(méi)有磁場(chǎng)的保護(hù)，太陽(yáng)輻射出的帶電粒子流（太陽(yáng)風(fēng)）可以輕易吹飛大氣層，讓火星表面和大氣之間的水循環(huán)徹底停擺。

當(dāng)水循環(huán)這個(gè)鏈條斷掉之后，水一經(jīng)蒸發(fā)，便會(huì)散向宇宙，一去不回。地表的江河湖海，自然也就迅速干涸，其中就包括了注入耶澤羅隕擊坑的那條滾滾大江。

至此看，在頭兩年的旅程里，毅力號(hào)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有關(guān)火星生命的跡象，不過(guò)也別失望得太早，后續(xù)還有兩個(gè)好消息。

一個(gè)好消息是，它探測(cè)的這片火成巖區(qū)域，處于三角洲的邊緣而非內(nèi)部。第二個(gè)好消息則是一句廢話：毅力號(hào)擁有車輪嘛。它還在繼續(xù)行進(jìn)，朝著三角洲的內(nèi)部進(jìn)發(fā)。

下半場(chǎng)的探索究竟能發(fā)現(xiàn)什么新鮮事？我們不妨繼續(xù)耐心等一等。畢竟，任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是大膽摸索、小心證實(shí)的過(guò)程。何況火星地平線的彼端又是人類從未踏足過(guò)的區(qū)域。

至于一切究竟如何，不妨且看下回分解吧。

作者：溯鷹

編輯：Steed

封面圖來(lái)源：NASA’s Goddard Space Flight Center

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