火星。一片遥无边际的暗红荒漠，映衬着这片大地的苍老颓态。它早早失去了自己的生机，地壳不再咆哮，火山也尽数熄灭。荒芜的土块得不到一滴水分的浸润、无尽的戈壁也望不到一丝渺茫的生机。永不停息的风尘呼啸着，卷起沙尘，在微弱的阳光下傀儡般舞动。这是一片荒凉的大地，却有一位旅者在缓缓前进。好奇号的自拍照，摄于2019年5月12日 | NASA/JPL-Caltech/MSSS
它是人类的造物，好奇号，一辆火星车。它行进在未知大地的远端，寻找这片土地上失落的故事。7月9日，它向故乡地球传回了一张照片。照片的主角很普通：一块大概与人肩膀差不多宽的石块，土黄色，上面布满了细密的纹层。这样的石块，放在地球上可能不会有谁多看一眼，可NASA的科学家对它格外兴致有加。
正是这样一个不起眼的石块，令他们看到了一汪远古的大湖，看到了当年粼粼的波光和跃动的水流；甚至有可能，在这样一片失落的乐土中，曾经孕育过古老的生命。好奇号上的桅杆相机拍摄的火星沉积岩 | NASA/JPL-Caltech/MSSS
好奇号走进了“泥巴湾”。2011年，好奇号发射升空，它的着陆地为火星上的盖尔陨击坑（Gale Crator）。在这个陨坑中，有一片“粘土富集区”。顾名思义，该地带的地表中富含粘土矿物（在地球上，俗称泥巴）。近几个月，好奇号缓缓地行驶到了这儿。粘土地带的裸露岩石，为它提供了一个观察该区域地壳成分细节的绝佳机会。
7月9号、10号两天，好奇号用它的“双眼”（桅杆相机，Mastcam，主要用以巡视前景）和“手持相机”（火星手持透镜成像仪，MAHLI，Mars Hand Lens Imager，固定在好奇号机械手臂上上的相机，可以近距离选择低角度进行拍摄）给这块布满纹理的岩石拍了特写。根据人类在地球上进行地质学研究的经验，几乎可以肯定——这是一个巨大火星湖泊的遗迹。
沉积岩——远古环境的史书。仅靠观察一块石头就能看出湖泊遗迹，首先是因为它是一块沉积岩，而沉积岩具有精确指示古环境的功能。就像生物学家把地球上的万千生命归为“动物”、“植物”、“真菌”等多个门类一样，地质学家也会把地球上的岩石归为三个最大的纲目：火成岩、沉积岩和变质岩。
由滚烫岩浆直接凝固形成的，是火成岩；由地表堆积的砂石杂物固结而成的，是沉积岩；当这两类岩石在地壳中埋藏足够久、以致发生了成分的变化，便形成了变质岩。岩石不仅存在于地球，任何一个类地星球（如火星、金星、土卫六等），乃至不少小行星，也都由岩石构成，但多数是火成岩。沉积岩和变质岩则很难形成。
沉积岩是地表堆积物，如砾石、砂、粉、灰、泥等压实固结的产物。想让这些东西在一颗星球表面出现，离不开一个前提：即其表面必须有大气和水流，能对这颗星球表面的岩石进行长期的磨蚀、破坏。此外，它们还要承担搬运工的角色，把这些破碎的杂物堆积到一起，一点点埋藏，最终固结成岩。所以，沉积岩出现在一颗行星的表面，至少能够表明，在岩石形成的历史时期，这颗星球上有着大气和水流的作用。
那么，大气是怎么吹的？水流在地表又形成了什么？是源远流长的江河还是广袤无边的湖海？此时，沉积岩便会用它的堆积方式，用它堆积出的特殊纹理结构，用它的层厚与粒度等信息，忠实反映这一切。地球上，这样的沉积岩并不罕见 | wikipedia
这种对应关系十分精确。科学家之所以认为，这次找到的火星岩石是一个古老湖泊的产物，便是因为这块岩石的沉积特征，只有放在湖泊特有的水动力参数里，才解释得通。它由一层一层细腻的纹层平铺而成。一如树木的年轮在岁月里逐渐增加，地壳表层的沉积物也会随着时间的流逝，一层层地堆叠，最终形成连续的地层（Strata）。地层的厚薄、每一套纹层的沉积物粒度大小，所有诸如此类的这些参数，都与水流的能量有关。
当某层中沉积物颗粒很大时，表明搬运它们的水流能量很强（否则搬不动呀）。而以泥质为主的地层，往往是在平静的弱水动力条件下缓缓沉降而成的（水流弱到连砂子都带不动，只有悬浮的泥水缓缓沉降）。除成分外，地层本身的纹理也会反映当时的水流条件——当水体特别安静、翻搅不起大风大浪时，岩石里便会留下细腻的水平纹层；而在巨浪频繁翻搅的环境，地层中则会留下巨大的相互交错的层理。
大型湖泊的中心往往有着一个重要特征：越靠湖中心，湖床底部的沉积环境越平静（因为深，水面的波浪波及不到），有利于沉积出细腻而均匀的纹层；而在湖岸、河流等其他地表水体区域，水浪的翻搅能量要么一直较强，要么时强时弱，不会像大湖中心一样沉淀出如此细腻而稳定的水平纹层。
找到一个古老的火星大湖已经足够刺激，可科学家还在期待更多。其实打一开始，将盖尔陨坑设置为着陆地点，就预示着好奇号此行必然身兼一个重要使命。无论往年它在岩石表面打钻研磨、还是今日它对大湖遗迹格外关注，不过都是最终主线上的一个个计划节点。这条主线，构成了人类对火星的终极之问——这里是否存在过生命。
而古老湖泊的遗迹，天然是探寻远古生命的最佳地带。深邃而平静的大湖深处，从来都是生物埋藏沉积的优良环境 | wikipedia。深湖——化石的博物馆。至少地球上是这样。无论今日现存的大湖，还是亿万年前的湖相沉积物，无数个雄辩的实例表明：深湖或许不是生命活动最繁荣的地方，但绝对是生物死去之后，最理想的安眠地。
一个环境里要想有大量生物繁殖，前提是要有能够维持生存的优良条件。
但生物大量繁殖的区域，不见得是有利于化石保存的区域。对于水生生物来说，这些“生存的福地”往往水体清浅干净（透光、有助于光合作用，构成生态链的基础）、水流动荡（有助于提供“活水”和频繁输送溶氧、营养物质）。这些活的时候能“嗨翻天”乐园，并不是一个理想的埋骨地。富氧的水体、活跃的生态链、动荡的水流，无法让生物的遗体稳定赋存，更别说稳定埋藏数百万甚至数十亿年最终成为化石了。
生物要想埋藏下来，大概要满足这样的条件：环境足够安静（免遭水体侵蚀扰动）、化学反应不活泼（避免氧化）、尽快埋藏（避免环境转变、夜长梦多）。把这些因素都考虑在内，大型水域的沉降中心（比如大湖的湖心，大陆架的深水槽），往往是最良好的埋藏地点。
看看地球上那些知名的化石地层就知道：从西南志留纪龙马溪组中那些结构细节丰富的笔石生物、到华北中生代热河生物群中栩栩如生甚至可以数毛的中华龙鸟，哪个不满足这样的埋藏条件。
在页岩、泥灰岩这类细腻的沉积岩里，往往蕴含着保存完整、细节丰富的化石。地球如此，火星是否亦如此？| fossilmuseum。这些道理，换到另一颗行星上也一样。只要火星上曾经出现（哪怕最原始的）生命，远古大湖的湖心便提供了最适合它们埋身的环境。一朝生存过，终会留下印迹。当微弱的阳光和湿润的地表都沉睡于历史，当短暂的黄金时代成为后世干枯荒凉的岩山，这个沉睡着的异星世界，也照样有重见天日的机会。
说不定，曾经存在过生命的证据，就藏在好奇号最近研究过的这块千层蛋糕般的石头里呢！你瞧，黄沙漫漫的天外大地，一个没有生命的机器正在努力寻找生命存在的遗迹。这幅画面的冲击感，不亚于红色荒漠之于蔚蓝深海的鲜明对比，却或许恰恰是今日太阳系故事的最好注脚。