地底異星化學:洞穴礦物揭開木衛二生命之謎
地球
04-05
在美國南達科他州的風洞國家公園深處,科學家們發現了一種會發出螢光的特殊礦物。當紫外線照射這些形成於數百萬年前的「化學化石」時,它們會綻放出粉紅、藍綠等奇幻色彩。這項發現正幫助我們理解木星衛星「歐羅巴」等極端環境中可能存在的生命形式。
北愛荷華大學天體生物學教授約書亞·塞布里帶領團隊,利用攜帶式光譜儀記錄這些螢光礦物的「化學指紋」。他們發現,這些發光岩石往往標記著遠古水流的路徑——在1至2萬年前,這些水流曾將礦物質從地表帶入洞穴深處。「原本看似普通的巖壁,在紫外燈下竟顯現出鮮明的螢光礦層,」塞布里驚嘆道,「這就像讀懂地球留下的密碼。」
研究團隊面臨諸多挑戰:在攝氏9度的明尼蘇達神秘洞穴中,他們得用暖包保護儀器電池;有時必須擠過僅30公分寬的狹縫,甚至冒著裝備落水的風險站在冰涼的洞穴溪流中作業。但這些付出獲得了豐碩回報——他們首度發現富含錳的地下水流不僅雕刻出風洞的獨特條紋方解石(在紫外線下呈粉紅色),更可能參與了洞穴形成的特殊機制。
這項由NASA和愛荷華太空基金會支援的研究,正在建立全球首個洞穴螢光指紋資料庫。大學生安娜·範德韋德開發的公開資料系統,將為傳統洞穴地圖增添化學維度;而團隊其他成員則專注於極端環境生物探測技術的研發,這些成果都將在2025年美國化學會春季年會發表。
塞布里教授展望未來,計劃比對傳統破壞性檢測方法來驗證螢光技術的準確性,並研究地下螢光水域如何維繫生命。這不僅能揭示地表生命與地底生態的關聯,更將為探測太陽系邊緣——如歐羅巴冰層下的鹹水海洋——提供關鍵線索。「在洞穴做科學就像參與一場星際探險,」範德韋德分享道,「我們正在解讀地球送給外星生命的邀請函。」