美国国家航空航天局（NASA）正与国际合作伙伴合作研究与火星有关的古老地球。2023年6月，NASA的火星探测计划负责人与来自澳大利亚航天局、欧洲航天局（ESA）和澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的同行们一起进行了一次实地考察，探访地球上一些最古老的令人信服的生命证据。

美国国家航空航天局（NASA）火星探测计划、欧洲航天局、澳大利亚航天局和澳大利亚联邦科学与工业研究组织的成员正在西澳大利亚皮尔巴拉地区调查"叠层石"，这是地球上已证实的最古老的生命化石。他们讨论了在选择采样地点时地质背景的重要性，以及在考虑未来将火星样本带到地球的任务计划时确保样本生物起源完整性的重要性。图片来源：NASA/Mike Toillion

"这次科学考察是美国国家航空航天局（NASA）与我们的国际合作伙伴合作研究古老地球的绝佳机会，因为它与火星可能有着相似的过去，"位于华盛顿的NASA总部的NASA火星探测计划主任埃里克-艾恩森（Eric Ianson）说。"我们对地球的进化了解得越多，就越能将这些知识应用到我们对红色星球的描述中"。

过去一瞥： 皮尔巴拉的地质宝藏

位于西澳大利亚内陆的皮尔巴拉是世界上为数不多的拥有古老地球地质记录的地方之一。在国际社会继续合作研究火星并准备将样本带到地球的同时，这些团队探索了我们自己的后院能为我们寻找其他地方的生命提供哪些启示。

NASA火星探测计划、欧洲航天局、澳大利亚航天局和澳大利亚联邦科学与工业研究组织的成员正在西澳大利亚的皮尔巴拉地区调查"叠层石"，这是地球上已证实的最古老的生命化石。他们讨论了在选择采样地点时地质背景的重要性，以及在考虑未来将火星样本带到地球的任务计划时确保样本生物起源完整性的重要性。图片来源：NASA/Mike Toillion

我们在西澳大利亚看到的是所谓的叠层石，NASA 总部"毅力号"火星车项目科学家米奇-舒尔特（Mitch Schulte）说。"它们是生活在大约35亿年前的微生物垫所形成的化石，它们的存在被捕获并保存在岩石记录中，一直到现在。"

由于地质过程不断重塑和循环地球表面，叠层石或其他化石极难在地球上长期保存，因此地质记录中只保留了过去生命的一小部分。在皮尔巴拉地区，岩石记录能够在数十亿年的时间里完好无损地保存下来，从而形成了与我们在火星表面大部分地区看到的地质年龄相同的露头。这使得该地区成为科学家和工程师磨练识别远古环境中生命迹象技能的重要试验场。

位于西澳大利亚 Trendall 地点的 3.35 Ga Strelley Pool Formation"蛋盒"叠层石。图片来源：NASA/Mike Toillion

化石探测的挑战

在为期一周的皮尔巴拉考察中，国际代表团考虑了化石证据定位的困难，以及我们的考察团如何利用技术（包括进行详细的背景测量）来克服这些挑战。讨论的焦点是，在古老的岩石中发现并确认过去生命的迹象是多么具有挑战性，即使是在地球这样一个已知有生命立足的星球上。

美国宇航局总部火星样本送回项目副首席科学家兼天体生物学项目科学家林赛-海斯（Lindsay Hays）说："要想证明某一特征是生物性的，不仅需要能够证明生命能够创造它，还需要能够证明该特征的特定版本不是由其他东西创造的。必须了解岩石断面的历史记录中还发生了什么，才能理解正在观察的东西。"

地质背景的意义

野外研讨会的一个核心主题是，在选择采样地点并最终确认样本生物来源的完整性时，地质背景非常重要。对于研究小组来说，皮尔巴拉是研究经受住了时间和科学严谨性考验的叠层石以及了解他们可能在火星上寻找的东西的完美课堂。该小组研究了发现这些远古生命迹象的环境如何有利于或不利于生物的形成。

自 2021 年 2 月 18 日以来，NASA 的毅力号火星探测器一直在穿越杰泽罗陨石坑（其中包含一个古代河流三角洲），藏匿岩石和碎屑样本，这些样本可能包含 30 亿至 35 亿年前同一时期的古代微生物生命迹象。这次考察活动模仿了"毅力号"在数百万英里之外的远程工作：在现场识别样本并研究样本周围的区域。

展望漫游车下一阶段的采样活动，国际社会可以利用我们所了解到的地球环境背景的重要性，确保在采集最具科学可行性的样本的同时，还能在适当的环境中进行测量，从而在样本到达地球后，解决我们关于火星的最大科学问题。

朝着回答终极问题迈出一步

这次天体生物学考察为继续开展调查和合作奠定了基础，美国国家航空航天局（NASA）的"坚毅"号漫游车、欧空局的"外星火星"（ExoMars）计划以及这两个机构的联合火星样本送回任务将共同努力，试图回答人类的一个古老问题：我们是孤独的吗？