此前我們曾談及火星擁有固體核心的發現，近期又有更多研究顯示，火星過去可能存在微生物。為何科學家會有這樣的推論？本期專欄將與讀者一同探討。
早在2020年，毅力號火星探測器便開始探測耶澤羅撞擊坑，旨在收集並研究火星表面的物質。該地區先前已由火星偵察軌道衛星進行遙感探測。由於不同化學結構對光線波長的反應各異，軌道衛星透過分析火星表面反射的可見光與紅外線，判斷當地的礦物組成。當時發現，毅力號探測的位置多為玄武岩——一種由熔岩冷卻形成的岩石，其中還混合了輝石與橄欖石等矽酸鹽礦物。
然而，向西探索後卻發現明顯差異：該區域出現片狀矽酸鹽與碳酸鹽礦物，這些皆為在有水環境下風化作用的產物，暗示該地過去可能較為潮濕，與周邊以玄武岩為主的地區大不相同。
登陸火星的毅力號能更細緻地觀察地表礦物，精確度可達厘米級。它在西部區域發現了蒙脫石這類片狀黏土礦物，進一步證實該地曾有水的存在。更引人注目的是，毅力號在偏紅色的泥岩中，發現了些許綠色的磷酸鐵與硫化亞鐵礦物。
這些泥岩主要由氧化鐵、黏土與硫酸鈣構成，而其中的綠色礦物卻經歷了與氧化相反的「還原反應」。磷酸礦物對地球生命至關重要，那麼這些不尋常的還原現象，是否與火星生命有關？
藍鐵礦或與有機物相關
經分析，研究人員認為這些綠色礦物主要是「藍鐵礦」，一種含水的磷酸鐵礦物。這與過去的發現相符：此前已在撞擊坑中發現藏於碳酸物質中的磷酸鐵礦物，不過那些應為氧化後的藍鐵礦。
此次在泥岩中找到還原態的藍鐵礦，令人聯想其形成可能與有機物質有關。例如，實驗室中已觀察到有機物質能將褐鐵礦（一種含水的氧化鐵礦物）轉化為還原態的鐵化合物（如磁鐵礦）。同時也有證據顯示，在火星遠古時期，有機物質曾與磷酸、硫酸等礦物產生交互作用。
在地球上，微生物經常與各類礦物相互作用。例如在南極寒冷缺氧的湖泊中，科學家曾觀察到微生物將硫酸鹽還原為硫化物。目前我們尚未在火星上發現微生物，但若遠古火星曾有生命，這些微生物確實可能促使耶澤羅撞擊坑中的礦物發生還原反應。
當然，火星歷史漫長，緩慢的化學還原作用也可能形成藍鐵礦。
小結
本次科學發現指出，火星過去可能發生過複雜的化學過程，促使我們思考這些反應的本質。期待未來透過更先進的技術分析火星礦物，進一步揭開火星的過往之謎。
●杜子航 教育工作者
早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。
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