美国航天局10日表示，美“毅力”号火星车去年在火星耶泽罗陨石坑一处古老干涸河床采集到一块岩芯样本，可能保存着远古微生物生命存在的证据。相关论文被发表在当天的英国《自然》杂志上。
据介绍，这一岩芯样本被命名为“蓝宝石峡谷”，来自“毅力”号去年7月在布赖特·安杰尔角地层探索时发现的一块岩石。“毅力”号搭载的科学仪器发现，布赖特·安杰尔角地层的沉积岩主要由黏土和粉砂组成，在地球上这类物质非常有利于保存远古微生物生命的痕迹。这些岩石还富含有机碳、硫、氧化铁和磷等化学元素。
美航天局表示，“毅力”号采集的这一样本具有“潜在生物特征”。所谓“潜在生物特征”，是指可能含有生物起源的物质或结构，但仍需更多数据和进一步研究才能确定其是否与生命相关。这一发现尤其令人意外，因为相关岩石属于“毅力”号探索的最年轻沉积岩之一。此前科学界推测，火星远古生命迹象可能仅存在于更古老的岩层中。
人类为什么要探索太空？星际旅行存在哪些挑战？火星的宜居之地在哪里？
寻找人类“第二家园”
探索太阳系天体和系外行星的宜居性，不仅能帮助人类在宇宙中寻找“第二家园”，还有助于解答“地球生命从何而来”“人类在宇宙中是否孤独”等谜题。
中国航天科技创新研究院研究员霍卓玺介绍，系外宜居行星探索涉及天文、地球科学、生命科学以及复杂物理系统等领域的基础性、交叉性科学问题。未来10-15年，系外行星探测及其宜居性研究将以实测为主线，一方面是基于现有能力，通过天地协同、多谱段协同、人工智能等手段，进一步增加观测样本容量及其要素间关联；另一方面是建设下一代装置，提升观测性能，获得直接来自系外宜居行星大气的光谱观测数据。
多年来，国际上已经实施或提出了多项研究计划。我国于2017年提出“觅音”计划（又称宜居行星搜寻空间计划），将分阶段建设可扩展的空间大型天文台，跨越式提升探测能力，实现“溯源、探微、觅知音”等科学目标。目前该项计划已完成预先研究，将开展在轨技术试验。
不过，系外宜居行星探测仍面临难题。霍卓玺认为，关键是要解决行星宜居环境要素界定与生命信号识别问题，包括揭示行星宜居环境特征及其变化规律、确定行星宜居性及地外生命痕迹的关键要素、开展地外生命信号的筛选识别研究、探索可能的生命痕迹等。
星际旅行存在哪些挑战？
未来人类要实现跨星际旅行乃至地外驻留生存，在航天医学和生命科学领域还存在多重挑战。
中国航天员科研训练中心研究员李莹辉说，我国载人航天工程取得的成果已经说明，空间探索对生命的影响无处不在，只要生命进入太空，从分子、细胞到整体，都会受到影响。如果说人类已经比较熟悉近地轨道环境，那么来到火星，其变重力、强辐射、极端温度等多个因素耦合在一起会产生什么影响，人类还不知道。李莹辉说，环境条件也具有不可实证性。载人航天活动实施前，各国都会先通过模型开展验证，但对于星际旅行这样的漫长过程，无法用实证模型逐一验证。
此外，个体适应特征的不确定性，以及健康防护的个体针对调控性，都是未来生命科学研究面临的难题。“太空环境因素给人带来的影响包括生理和心理影响，核心科学问题是生命的弹性张力与边界在哪。”李莹辉认为，要解决上述前瞻性问题，需要构建新技术驱动的跨尺度生命信息表征集，绘制星际探索中全周期动态响应知识图谱。“从微观到宏观，全景揭示生命适应空间探索的动态过程及深层机制，提升人类的环境适应和探索能力，是生命科学的一大课题。”她说。
此外，如同科幻电影中的“休眠”情节，机体低能耗低代谢模式在抗炎、强体、延寿中具有积极作用，这已成为生命科学新热点。“熊即使冬眠半年，也不会发生肌肉萎缩，可以在苏醒几小时内就一跃而起奔跑觅食。”李莹辉说，通过研究哺乳动物冬眠特征，有利于探索在长时间内显著降低生物体能量需求的新途径。
火星的宜居之地在哪里？
如果人类真的可以到达火星，火星上的宜居之地在哪里呢？
图源：中科院物理所
答案是火星的两极区域。2018年，科学家在火星南极的冰盖下发现了一个宽20千米的地下大湖。这是人类首次确定火星上存在液态水。尽管这个地下湖水很咸，是滩“卤水”，但这一发现激励着科学家们继续热情高涨地在火星上寻找宜居水系。
火星的另一处宜居之地是火星赤道的天然洞穴以及地表的熔岩管道。这些地方可以使人类免受辐射的危害，而且在洞穴或者管道下面还可能存在地热能源，可以让人类生活在适宜的温度中。
而火星北极和赤道之间的大平原地区也是不错的选择。这里地势平缓，适合火星载人飞船登陆，而且这个区域长期存在着火山喷发，埋藏着许多宝贵的矿藏。