NASA好奇號驚人發現：火星曾存在關鍵碳迴圈，或揭開生命滅絕之謎

NASA好奇號探測車在火星鑽探的樣本中，揭露了軌道掃描始終未能發現的豐富碳迴圈跡象，同時也為這顆紅色星球上可能存在的生命滅絕原因提供關鍵線索。這項突破性發現讓科學家對火星遠古時期可能存在的宜居環境重燃希望。

當好奇號在蓋爾撞擊坑中央的夏普山鑽探岩石時，意外發現大量菱鐵礦（一種碳酸鐵礦物）的存在。這種礦物的出現強烈暗示火星曾經擁有完整的碳迴圈系統，這代表這顆星球在遠古時期可能具備孕育生命的條件。這項重要研究成果已於4月17日發表在《科學》期刊上。

「當我們發現這些岩石含有如此高比例的菱鐵礦時，我簡直興奮到難以置信。」研究主要作者、卡爾加里大學地球能源與環境系副教授班·圖託羅向《Live Science》表示：「火星科學最大的疑問之一就是：『所有的碳酸鹽都去哪了？』所以我立刻明白這項發現有多重要。」

過去40億年來，地球的碳迴圈一直是維持生命存續的關鍵機制。它讓碳在大氣、陸地和海洋之間迴圈流動，不僅為所有生物提供基本物質，更調節了大氣溫度。然而儘管火星表面遍佈遠古河床與湖泊的痕跡，探測車與衛星掃描卻始終找不到碳酸鹽礦物的蹤跡——直到好奇號的這項發現徹底改變了這個局面。

自2012年登陸火星蓋爾撞擊坑以來，好奇號已在這座直徑154公里的隕石坑內行駛了34公里，持續進行地質探勘。2022至2023年間，好奇號從坑內岩石鑽取了四份樣本，並利用車載X射線繞射儀分析礦物組成後將資料傳回地球。

圖託羅團隊分析資料後發現，這些岩石不僅含有菱鐵礦，其含量更高達樣本總重量的5%至10%。研究人員推測，混雜在碳酸鹽中的高水溶性硫酸鎂鹽類可能「遮蔽」了衛星掃描時菱鐵礦的訊號。

「由於全球各地都發現含有這類鹽分的類似岩石，我們推測它們很可能也富含碳酸鹽礦物。」圖託羅解釋：「若將所有沉積層可能含有的碳酸鹽加總起來，它們很可能封存了火星遠古時期用來維持溫室效應的大量二氧化碳。」

研究團隊認為，若他們的樣本具有全球代表性，這可能意味火星曾擁有「失衡」的碳迴圈系統。由於火星缺乏類似地球的板塊構造運動，在其宜居時期的尾聲，火星可能透過與酸性水的化學反應將碳迴圈回大氣中——樣本中發現的硫酸鹽和氧化鐵礦物支援了這個假說。

但這個過程嚴重失衡，從大氣中吸收並封存到岩石中的二氧化碳遠多於釋放回大氣的量。長期下來，這削弱了火星維持大氣層的能力，可能就在地球生命開始蓬勃發展的同時，導致火星上的遠古生命走向滅絕。

「當地球生命開始形成時，火星上的生命可能也正在萌芽。我們發現最古老的化石約有35億年歷史，而生命肯定在那之前就已出現。」SETI研究所資深研究科學家、同時也是本研究相關評論文章作者的賈妮絲·畢夏普表示：「隨著時間推移，火星大氣氣體逐漸散逸到太空中，大氣層變得更稀薄，星球也越來越冷。地表年齡估算顯示，火星至少已有20億年處於寒冷乾燥的狀態。」

雖然短期內還無法直接取回火星表面樣本進行更深入分析（該任務嚴重超支且延遲），但好奇號將持續探索火星表面，研究岩石形成過程。這些發現都將有助於科學家更精確模擬火星遠古時期的氣候條件。