探索从家开始

近距离观察德尔波多峡谷碱性溪流中典型的生物垫。

像加州山景城卡尔萨根中心（CSC）的许多科学家一样，对火星探测感兴趣的人通常从探索地球上寒冷、干燥、空气稀薄的类似火星的“模拟”地点开始。

这些地方大多与世隔绝，难以到达。南极洲、北极、秘鲁安第斯山脉、堪察加半岛和其他奇异的地方为科学家们提供了对各种环境的一瞥，这些环境可能为了解火星及其形成过程提供了线索。最令人感兴趣的是生命存在的极端或不寻常条件。我们知道，在地球上任何地方，只要我们能找到液态水，我们就能找到生命，但“生命能有多冷、有多热、有多高、有多深，还能存活下来”的极限是什么？温度、压力、重力、pH、盐度、辐射、可用营养素等都代表着可以影响环境及其维持生命能力的参数，因此，这些参数极端的区域可以提供非常丰富的信息。

一位富有冒险精神的CSC行星地质学家在北加利福尼亚州发现了一个具有迷人潜力的地方。她的名字叫Jen Blank博士，她研究距离圣何塞不远的德尔波多黎各峡谷的岩石和溪流，寻找火星上生命的线索。一个精明的地质学家仅仅通过观察岩石就能学到很多东西。很快就揭示了岩石是如何形成的，例如，无论是在地球深处的巨大压力下，还是在古代海洋中的沉积过程中。以德尔波多峡谷为例，该地区曾经是海洋地壳，在经历了巨大的紧张和压力后，被抬升到了大陆上。地质学家称之为“蛇绿岩”的这类区域在地球上相对罕见，其特征是镁和铁浓度高。

然而，在太阳系的其他部分，这些“镁铁质”（ma表示镁，“fic”表示铁）岩石被认为是与水反应的典型岩石类型。Del Puerto Canyon的岩石往往会被扭曲、破碎和改造，由“胶结物”结合在一起，这种细粒矿物将该地区一些最有趣的岩石中的粗粒基质结合在一起。将这些岩石推向地表的构造力使岩石受到应力、挤压和破碎，使其发生化学变化，扭曲、破碎和改造。

在这些转变过程中，热水通过裂缝渗透，输送和沉积细粒矿物，形成白色矿脉的互连晶格。此外，冰冷的海水不断从岩石中漏出。这些水被认为是岩石衍生的流体和穿过裂缝向下渗透的雨水的混合物。水排到低洼地区，形成间歇性的小溪和溪流，在最热的夏季消失。溪流底部衬有一层原始的胶结碳酸盐材料路面，这些材料围绕着鹅卵石和鹅卵石形成。把所有这些放在一起，它就变成了一个非常有趣的火星模拟站点。

Del Puerto Canyon的低流量、渗出的泉水和溪流对火星模拟科学家来说尤其有趣。首先，它们是碱性的，而不是火星科学家通常研究的温泉和富铁河流中常见的中性甚至酸性pH。这些渗出的泉水是由自由漂浮的细菌、生物膜和微生物垫组成的丰富微生物生态系统的宿主。微生物垫经常被研究，但在温暖的咸水中更为常见，在那里它们的厚度超过一米，形成称为叠层石的物质，很可能是地球上最古老生命形式的候选者。

当细菌形成层时，会产生不同的化学物质，从表层的光合作用细菌到埋在没有阳光照射的地方的厌氧硫依赖层。Del Puerto生物膜厚度不到一毫米，颜色从亮黄色、红色到深棕色不等。它们出现在溪流水位以上和以下的岩石表面。微生物垫很薄，只有几毫米厚，结构独特，摸起来像皮革，与溪流边界相关的微生物垫似乎是在与水泥直接接触的情况下生长的。

虽然典型的暖盐水叠层石群落似乎是由太阳辐射提供燃料的，但布兰克博士认为，坚韧的德尔波多峡谷垫可能是由泉水缓慢排泄到周围矿物学中产生的矿物能量提供燃料，这代表了一个推动我们理解生命极限的极端。

许多科学家不相信巧合，布兰克博士也不例外。她选择的研究领域有一个有趣的地质学和不同寻常的矿物学和化学。与此相结合的是一个相当独特的生物生态系统。这可能是巧合吗？还是更有可能是因果关系？“当我们发现淡水微生物垫与特定化学成分的矿物水泥一起生长时，它们可能会相互影响甚至塑造。Del Puerto Canyon的胶结物能代表一个生物标志物吗？在火星岩石中找到这些独特的胶结物，也许，只是也许，附近曾经有生命。