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关于火星生命的基于陨石的争论远未结束

图中所示的火星陨石ALH84001自1984年被发现以来一直备受争议。

史上最著名的陨石仍在引发激烈的争论。它是否携带来自火星的微生物化石,或者它的奇怪特征只是某种独特地球化学的产物?近20年后,争论不休的论文仍在发表,而对立的一方并没有达成解决方案。

大多数科学家都认为ALH84001陨石是迄今为止发现的最古老的来自火星的陨石。

亚利桑那大学的TimothySwindle说:“这颗陨石太古老了,如果当时存在火星生命,它可能会在某个时候被岩石漂浮起来。”“但它留下了任何记录吗?”

1996年,一个研究小组宣称,染料在科学界和其他领域都产生了冲击波。比尔·克林顿总统就这一明显的发现发表了特别讲话,媒体广泛播放了科学家们拍摄的似乎已经死亡的“虫子”遗骸的照片。如果我们终于见到了邻居的

这颗标志性的陨石成了许多人想象的素材。电视节目《X档案》描绘了一个长得像ALH84001的星球,里面有活虫子,丹·布朗的一部小说想象了一个阴谋,掩盖来自太空岩石的外星证据。

坠落恒星的生物照片

这颗陨石于1984年首次亮相,当时一支地质学家团队骑着雪地摩托穿过南极洲的艾伦山地区将其捡走。研究人员花了10年时间才意识到这种4磅重的物种可能来自火星。

现在的普遍共识是,理论上的原始岩石形成于40亿年前的火星上。它最终被一个撞击物弹射到太空,在13000年前登陆地球之前,它在太阳系中徘徊了数百万年。

其他50多颗陨石已被确认来自火星,但ALH84001是迄今为止最古老的,下一颗的年龄只有13亿年。

月球和行星研究所的Allan Treiman说:“仅凭这一点,ALH84001就成为了一个非常重要的样本。”“这是我们了解火星在这个时期是什么样子的唯一希望。”

结构研究人员检查陨石的第一件事是存在300微米宽的碳酸盐球,占岩石的1%。美国国家航空航天局约翰逊航天中心的Dave McKay和他的同事们确定碳酸盐很可能是在水的存在下形成的。

同样来自约翰逊航天中心的KathieThomas Kepta说,尽管在随后的几年里积累了湿古火星的证据,但ALH84001曾经坐在水中的说法在当时是相当革命性的。

在ALH84001碳酸盐岩内部,McKay发现了一些奇怪的特征,这些特征类似于非常小的蠕虫状化石,所以他让Thomas Keperta用电子显微镜更仔细地观察它们。

“我有点觉得他疯了,”她说。“我想我会加入这个小组,把他们整理好。”

最后,她帮助团队描述了生物形态特征,以及在陨石中发现的不寻常的矿物磁铁矿颗粒。在1996年的一篇《科学》论文中,这两种现象“以及球状体中的化学分布和对大型有机分子的探测”被统称为很久以前火星上发生的生物活动的标志。

故事情节展开

然而,怀疑论者开始从1996年的论文中提出的四条证据中挑拨离间。

地质学家和化学家小组提出了另一种方法,即碳酸盐球和有机分子可能是在火星微生物的需要下形成的。

假设的化石形状非常小,它们可能只是假设的“纳米细菌”的残骸。根据其他研究人员的说法,一个更合理的解释是,这些化石是用于制备电子显微镜样品的涂层中的不均匀斑块。

这使得磁铁矿颗粒成为ALH84001中最坚固的非生物印记。

Thomas Keperta说:“过去10年的重点一直是磁铁矿。”

微生物罗盘

磁铁矿(Fe3O4)是一种常见的矿物,存在于黑色沙滩、富含铁的沉积物甚至行星尘埃中。这种磁铁矿的大部分形成于地质过程中,在地质过程中许多元素混合在一起,铁经常被镁和铬等类铁元素所取代。

然而,在ALH84001的碳酸盐岩中发现的磁铁矿颗粒很少有这种取代。

Thomas Keperta说:“我以前从未见过磁铁矿如此纯净。”

但当她仔细查看这些文字时,她意识到这种化学纯的磁铁矿是从生物学中已知的。所谓的磁性战术细菌创造了一条磁铁矿颗粒链,帮助它们在寻找营养物质时进行定向。铁能产生更强的磁铁,所以当细菌形成磁铁矿罗盘时,它们是非常有选择性的。他们还构建了均匀大小(大约十分之一微米)的颗粒,以优化血液反应。

Thomas Keperta说:“磁铁的大小和纯度由生物体控制,成为最好的磁铁。”

2001年,她和她的同事们发现,ALH84001的土壤中重现了生物衍生磁铁矿的许多相同特性。得出的结论是,火星微生物曾经使用磁铁来达到与陆地微生物相同的目的。

Treiman同意ALH84001磁铁矿是地球上发现的地质上不相似的磁铁矿。“但这颗陨石的其他一切都是独一无二的,”他争辩道。“到了一个地步,独一无二就不是独一无二的。”

火星微生物不太可能直接在岩石中沉积磁性积分,因此Thomas Keperta和她的同事必须论证磁铁矿是在岩石外部形成并被冲进来的。他们还必须假设火星过去的磁场要强得多,因此建立细胞内的磁隙将是一个优势。

Treiman和其他人认为,通过某种冲击事件可以更容易地解释磁铁矿,这种冲击事件加热碳酸盐,使其形成磁铁矿颗粒。Thomas Keperta说,这些非生物模型存在致命缺陷。问题出在冷却时间上。如果岩石冷却得太快,磁铁就会充满杂质。太慢,周围的碳酸盐变得太均匀。

Thomas Keperta说:“他们正在寻找一个可以解释所有磁铁矿的单一事件。”“但目前还没有提出天然或人工合成的类似物能够重现在ALH84001碳酸盐磁性组件中观察到的化学和物理性质。”

她和Treiman在最近的LunarPlanetary Society会议上针锋相对。双方都没有让步。

托马斯·凯普塔说:“反对者总是会说本奈斯的。”“但我希望持观望态度的人会看看这些证据。”

对社区进行民意调查

特雷曼认为这个问题对他的大多数同事来说很可能已经解决了。他说:“我是少数仍在争论这件事的顽固分子之一。”“我无法继续前行。”

这场争论可能不会很快解决。特雷曼不确定如何才能完全排除火星人可能参与形成ALH84001。“大自然是无限复杂的,”他说。“这总是让我们感到惊讶。”

然而,他认为地质学和化学的替代解释更简单,因为它们不需要发明火星生物学的全部新科学。科学家们被训练去选择最简单的解释。

1997年,Swindle对100多名科学家进行了一项非正式民意调查,就在首次宣布可能的生物遗迹nALH84001之后,该调查显示,大多数社区已经在对冲他们的赌注。典型的回答给出了火星曾经有生命的可能性,但表示麦凯的团队发现烟雾枪的可能性只有五分之一。

几年后,斯温德尔再次尝试进行民意调查,但未能获得足够的受访者来形成具有代表性的样本。他认为大多数人已经下定决心ALH84001没有携带来自火星的生物信号。但这并不意味着筛选陨石不值得。

“这是一门很好的科学,”他说。“这激发了人们真正思考火星上存在生命的证据。”


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