根據現有的線索,科學家都認為火星上曾經有著相當規模的大氣層、地表氣溫高一些,有著富足的流動水,在火星表面沖刷出各樣的河道、或匯集成湖泊。可是現在為甚麼變成冰冷、乾燥、大氣稀薄的環境?火星上到底發生了甚麼?以前有過生命嗎?這正是美國太空總署(NASA)今年7月即將派出的「火星2020探測車」(Mars 2020 rover)致力探索的謎團。

採集三十多份樣本 送回地球

探測車將採集沉積岩心和石頭樣本,密封在管狀容器內,等待機會送回地球。這也是NASA在規劃中的另一個難度很高的任務。

眼下,在哪裏採集這些樣本將是需要跨領域專家組成的小組謹慎討論的內容, 也就是採集樣本的策略。因為只有三十多份樣本可以送回地球,因此科學家都希望採集到最可能有成果的樣本。

對於分析整個火星上的生物和地質歷史這樣的目標來說,從三十多份樣本中進行分析真的是非常有限的資源。

NASA成立了一個10人的小組,討論決定在哪裏採集樣本。

探尋微生物痕跡

麻省理工學院(MIT)的化石專家波薩克(Tanja Bosak)說:「如果火星上曾有過生命,只可能是微生物,我們要做的是找微觀的遺蹟。」微生物的遺蹟很難找,「我們得在微生物最可能大量存在並被保存至今的環境中去尋找。」

行星學家猜測,以前的生命最可能在水邊。因此,探測車選定傑澤羅隕石坑(Jezero Crater)作為登陸點。這裏曾經是一個從一條河道進水的低窪三角洲流域,河水帶來的沉積物在入口堆積了下來。

波薩克說,目標是利用探測車上的工具找到碳酸鹽、黏土礦物和任何形式的二氧化矽這類物質,因為在地球上,微生物容易在這些物質中被保存下來。

研究人員定位到很可能有研究價值的沉積岩後,將用探測車上的鑽頭先鑽入一點,利用錄像頭探入察看。在地球上,含有微生物化石的岩石在形成過程中,外觀和無微生物岩石很不一樣,如果探頭「看到」類似地球上含有微生物化石的岩石形態,那將是第一步令人激動的證據。當然,要等這樣的樣本送回地球,用更複雜的技術分析後才能最終確定。

探究火星磁場

火星上曾有過類似地球一樣的大氣層,可是後來消失了。這是為甚麼?一些科學家猜測,很可能由於某種原因,火星的磁場消失,導致大量的太陽輻射摧毀了火星的大氣層。如果是這樣,火星的岩石內將留有這樣歷史的證據。

MIT的研究人員介紹說,在一個有磁場的行星上形成的岩石,內部的電子將與磁場同一朝向,磁場越強,電子朝向的一致性越明顯;而沒有磁場環境下形成的岩石,裏面的電子朝向是無序的。

研究人員計劃取一些火星上不同年代形成的岩石,察看裏面電子朝向的情況,有可能追蹤到火星磁場的變化歷史。

三十多份樣本供人類共享

MIT的行星學家魏斯(Ben Weiss)說,這三十多份樣本要讓各個領域的科學家共享,因此決定每一個樣本的採集都將經過長時間的討論。

雖然找到火星曾經存在生命的證據是很讓人期待的目標,波薩克說,即使火星一直是一個沒有生命的世界,那裏也有其它很值得探索的問題。

既然火星上曾經有水,如果那裏從未有過生命,那是甚麼因素阻止了生命的誕生?◇