杰泽罗陨石坑的岩石揭示了水活动的三个阶段，其环境从敌对酸性流体逐渐转变为更利于生命的碱性流体。毅力号的发现为未来采样提供了指引，并加强了对火星远古生命的搜寻。
通过分析火星车的高分辨率地球化学数据，科学家们已识别出二十多种矿物（岩石的构成单元），这些矿物揭示了火星上火山岩与液态水相互作用经历的动态历史。发表在《地球物理研究杂志：行星》上的这些发现为寻找远古生命提供了重要线索，并指导着毅力号正在进行的采样活动。
该研究由莱斯大学研究生埃莉诺·莫兰领衔，采用了矿物化学计量识别（MIST）算法——一种在莱斯大学开发的工具——来解读毅力号行星X射线岩性化学仪（PIXL）的数据。根据该研究，PIXL用X射线轰击火星岩石以揭示其化学成分，提供了有史以来在另一颗行星上收集的最详细的地球化学测量数据。
"我们使用MIST在杰泽罗陨石坑发现的矿物支持了多次不同时间段的流体蚀变事件，"莫兰说，"这表明在火星历史上的不同时期，这些特定的火山岩曾与液态水相互作用，因此该地点不止一次存在过可能适合生命生存的环境。"
矿物在特定的温度、pH值和流体化学成分等环境条件下形成，使它们成为行星历史的可靠记录者。在杰泽罗，这24种矿物揭示了火星表面的火山性质及其随时间推移与水的相互作用。水对岩石进行化学风化，形成盐类或粘土矿物，形成的具体矿物取决于环境条件。杰泽罗识别出的矿物揭示了三种类型的流体相互作用，每种对宜居性有着不同的意义。
第一组矿物——包括绿泥石、黑锰矿和铁铝绿鳞石——表明存在局部高温酸性流体，这些流体仅在陨石坑底部的岩石中被发现，这些岩石被解释为本研究包含的一些最古老的岩石。此阶段涉及的水被认为对生命最不宜居，因为地球上的研究表明高温和低pH值会破坏生物结构。
"这些高温、酸性条件对生命最具挑战性，"共同作者、莱斯大学地球、环境和行星科学助理教授柯尔斯滕·西巴赫说，"但在地球上，生命即使在黄石酸性水池等极端环境中也能持续存在，因此这并不排除宜居性。"
第二组矿物反映了温和、中性的流体，这些流体支持更有利的生命条件，并存在于更大的区域。明尼苏达石和斜发沸石等矿物在较低温度和中性pH值下形成，其中明尼苏达石在陨石坑底部和上部扇形区域均被检测到，而斜发沸石仅限于陨石坑底部。
最后，第三类代表低温、碱性流体，从我们现代地球的视角来看被认为是相当宜居的。海泡石是地球上常见的蚀变矿物，它在中等温度和碱性条件下形成，并被广泛分布于火星车探测过的所有地层单元中。海泡石在所有这些单元中的存在揭示了杰泽罗陨石坑曾发生一次广泛的液态水事件，创造了宜居条件并填充了沉积物。
"这些矿物告诉我们，杰泽罗随时间推移经历了从更严酷、高温、酸性流体向更中性和碱性流体的转变——我们认为这些条件越来越支持生命，"莫兰说。
由于火星样本无法像地球样本那样精确制备或扫描，该团队开发了一个误差传播模型来加强其结果。MIST使用统计方法，在考虑潜在误差的情况下反复测试矿物识别，类似于气象学家通过运行多个模型来预测飓风路径。
"我们的误差分析使我们能够为每种矿物匹配分配置信水平，"莫兰说。"MIST不仅为火星2020任务的科学研究和决策提供信息，而且正在创建杰泽罗陨石坑的矿物学档案，如果样本返回地球，这将是无价的。"
这些结果证实了曾拥有一个古老湖泊的杰泽罗陨石坑经历了复杂而动态的水活动历史。每一个新的矿物发现不仅让科学家更接近回答火星是否曾支持过生命的问题，还优化了毅力号关于采集和返回哪些样本的策略。
本出版物全面汇编了在毅力号任务的前三年中使用MIST模型识别出的矿物。虽然它不包括另一项关于潜在生物特征探测的研究中提到的具体采样点（蓝宝石峡谷），但这项工作为该样本（蓝宝石峡谷）观测到的宜居条件在更广泛的杰泽罗地区普遍存在提供了背景。这种背景设定信息对于解释已识别的任何潜在生物特征至关重要。
这项研究得到了火星2020参与科学家资助、喷气推进实验室（JPL）、火星2020 PIXL团队、火星2020返回样本科学参与科学家计划以及NASA火星探索计划的支持。