艾伦山

1984年斯科尔发现的黑色的岩石

又称艾伦山84001(ALH84001),是1984年在南极工作基地--艾伦山附近闲逛时发现的一块黑色的岩石。

简介
又称艾伦山84001(ALH84001),是1984年地质学家斯科尔(Roberta Score)与她的一帮同事在南极工作基地--艾伦山附近闲逛时发现的一块黑色的岩石,后来被命名为“艾伦山84001”(ALH84001)。研究发现该岩石块来自火星,据称这是第一块来自其他世界的生物化石样本,1996年8月充斥了全世界各报刊头版,轰动世界。
来历与渊源
那是1984年的一个夏日,天气晴朗,气温在0℃以下。地质学家 斯科尔(Roberta Score)遇到一件事。 说不定它不久将被证明是人类与外星生命的首次接触。斯科尔结束了一天的工作后,与她的一帮同事一起离开了工作室。当她开着雪地摩托车在艾伦山他们的南极工作基地附近闲逛时,发现冰雪中有一块黑色的岩石。她把车子停在一旁,上前看个究竟。由于辨认不出这是一块什么样的岩石,斯科尔博士按照惯例将它包了起来,送到位于德克萨斯州休斯顿的约翰逊空间中心的陨石处理实验室。它被放在一间充满氮气的实验室中保存了8年。后来证实来自火星。
艾伦山84001是一块重约1.75千克,大小似土豆般的陨石。除了包含着化石外,这块岩石毫不起眼。一般相信它和火星上的其他岩石一样,是在40亿至45亿年前形成的。在那段时间里,拥有固态核的行星凝聚并逐步演化成今天这样密度较高的状态——主要由铁和其他矿物质组成(如石英和其他硅化合物)的天体然后,在距今约36亿至40亿年时,水以液态的形式渗入岩石的间隙中。据信当时火星上很可能有大量的水,这些水饱含着大气层中的二氧化碳,正因为这样,水能够在岩石中借助碳酸盐的形式残留下来。据信,是微生物(也许曾生活在那些水中)促成了这些碳酸盐的产生。微生物死后就在岩石中变成了化石,就像地球上的石灰岩中保存了不同地质时期的大量生物化石一样。这块岩石也许在某个地方逗留了数十亿年。或许它是某个悬崖的一部分,或者是暴露于地面上的一块巨岩的一部分。大约1600万年前的一天,一颗巨大的彗星或小行星与火星相撞,我们的这块岩石被猛烈撞击后与火星地表分离,进入了宇宙空间。随后这1600万年中, 艾伦山84001几乎都在星际空间中漂浮,在这段时间里,地球上一种看上去无足轻重的哺乳动物渐渐进化出灵长目。随后经过几百万年,又分化为几支,其中的一支就是智人。这之后又过了很久,当早期的人类社会发展农业时,也就是建造巨石阵和金字塔之前大约7000~8000年时,艾伦山84001进入地球引力影响范围, 在大约13000年前落在南极冰冻的荒原上。它一直静静地呆在那里,直至1984年的那个下午,斯科尔博士为命运所安排发现了它。
研究成果
在艾伦山84001中发现的, 据信是非常微小、几乎看不见的类似于原始细菌的生物体化石。这些化石非常小,最大者尺度也只有人的头发丝宽度的1/100,而且大多数都只及最大者的1/10大小。也就是说,如果把1000个这样的生物体排成一串,才有这句句子后的那个句号的宽度那么长。
有些化石呈卵形,有些呈管状,但令人惊奇的是,它们同地球上的一些细菌及其他微生物化石非常相似。事实上它们与地球上的细菌在外观上是如此相似,以至于它们第一次出现时真被当成细菌了。在它们被发现的那一天,来自约翰逊空间中心的那个国家航天局工作小组的一名工作人员吉布森(EverettGibson)把这种微生物的第一批照片拿回家放在厨房的桌上时,他那位生物学家的妻子立刻问道:“这些是什么细菌?”
那么,究竟有哪些证据可以用来支持这些几乎看不见的“小点”是我们人类第一次遭遇的地外生命这一论断呢?
第一项有利的证据是:这块岩石确确实实来自火星。科学家对这一点相当肯定。因为在陨石结构中捕获的气体成分与20年前“海盗号”探测器测定的火星大气成分相符。该混合气体中最主要的成分是二氧化碳(CO2)。一位英国研究者在消息发布后不久研究了陨石样本,他说“‘明显的相似之处’让人相信它确实是从火星上来的。我们认出了火星大气的特征,它的主要成分是二氧化碳。如果陨石中没有高浓度的二氧化碳,它就不是火星陨石。”
现在,我们已经清楚了陨石从何而来,那么又凭什么说这些生物化石和地球物理结构也源于地外呢?一条重要的证据是岩石表面保存在碳酸盐沉积物中、形似单细胞生物的化石。碳酸盐本身就是以碳为基础的化合物,它们往往是有机结构,但不一定具有生物学的起源。那些细胞似的结构实在太小了,即便用当今最先进的显微镜来观察也看不清它的细胞壁。它们被称为“纳(米级)细菌”(由“纳”这个前缀得名,表示其后所跟的物体尺度为十亿分之一米,即10-9米)。
第三项证据是沉积物中的无机化合物——含铁的晶体。主要是氧化铁和硫化铁。地球上的细菌可以制造出这样的化合物。但是, 在艾伦山84001上发现的这些沉积物却着实令科学家们困惑不解。在地球上,有些较为罕见的细菌制造以磁铁矿(恰如其名称所示,这种物质具有磁性)的形式存在的氧化铁。据猜测,它们依靠这种磁性来调整自身相对于地球天然磁场的取向,并以此帮助引导行动方向。但是,火星上的微生物也制造这种磁性物质就显得有些不同寻常了。既然火星的磁场不超过地球磁场的0.2%(即1/50),岩石上的这些微生物为什么还要生产“磁铁矿”呢?
另外还有最后一条证据,也许是最有力支持该陨石中的化石源自地外的证据。科学家们在这块陨石里发现了在其他火星陨石中从未见过的大有机分子。这些分子的名称是“多环芳香烃”(或简称为PAH)——一类在煤和萘(是樟脑丸的主要成分)之类的普通物质中可以见到的油性化合物。PAH可以由地球上细菌的尸体转化而成, 这使人很容易想到艾伦山84001中的这些分子可能是在南极受地面污染而沾上的。然而,研究的结果表明,陨石内部的PAH浓度要比表面高。 艾伦山84001化学分析小组的负责人扎雷(Richard Zare)教授对这一发现给予这样的评价:“不管怎样说,这是人类第一次发现与火星相关的有机分子。”
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