火星生命,千百年來,科學家們一直在研究火星上是否擁有生命。如今太空專家研究指出,火星地下存在著巨大的冰凍水,其水域面積達到57441平方公里、水深281米,比容量4875立方公里的美國密執安湖兩倍還多。如果換算成面積為4583平方公里、水深18.6米、湖水容量85.4立方公里的青海湖,則足以填滿超過114個青海湖。而水是人類賴以生存的源泉。隨著科學的不斷發展,火星有可能成為適合人類生存的第二個地球。
火星探索
天文望遠鏡
1609年,伽利略·伽利萊發明的第一臺天文望遠鏡開辟了人類探索地外生命的新紀元。
Canali
1877年,意大利天文學家斯基帕雷利對從望遠鏡里看到的火星上那些隱隱 約約的直的暗溝大吃一驚,這些暗溝就像海峽連接著大海一樣,把一些寬廣的暗區連接了起來,他稱之為"Canali",意大利語即"水道"的意思。這一重要發現迅速傳播開來,到了英語中便被訛譯成"canal",意即"運河"。于是,火星上存在智慧生物的消息不脛而走。有人猜測"運河"連接的暗區是火星人種的植物。一些科學家設想:火星世界是一個古老的文明,由于火星氣候的惡化,致使火星人不得不開鑿運河從大的湖泊中引水灌溉來維持生態。另外一部分天文學家持否定態度:所謂"運河"不過是人的視覺誤差而已,根本就沒有真實存在的運河。這一場持續30多年的爭論直到1913年才被畫上句號:所有的猜測確實是由人的視覺誤差造成的。
"海盜"號
到了1976年,人們不再傳說火星上的綠色小人,但研究人員卻又構想出某種生長緩慢適應嚴寒的火星人。美國航空航天署甚至使用硅而不是碳藝術化地塑造了火星人的生命形式。1976年在"海盜"號踏上火星之后,人們發現原來火星是一個貧瘠死亡的星球。20年后,一顆來自火星的石隕石墜落在南極洲,其中發現的一些極有爭議的結構重新讓人們展開了對火星的討論。
"如果我們能進入的所有地方都有生命存在,為什么廣漠的宇宙就沒有居住者呢?"300年前牛頓曾這樣問過,而這個問題的答案仍然懸浮在空中。
有機分子
天體生物學成了一門大學學科。從理論上講,火星有能力造就生命。火星上面有著太陽系最大的火山和峽谷。它就像一個被抽干后的海洋河床,有著顯著的海岸線。地球上的河床、沖積平原、化石湖及洪水留下的溪谷一樣在火星上面都能找到。它的大氣主要由二氧化碳構成,這與地球出現生命之前的大氣結構相似。但火星上幾乎沒有任何大氣,也沒有流動的水。如果它曾經有過海洋,那么它的大氣密度應該很大。那它們到哪里去了呢?它們是否仍然在火星的某個地方?它們是否由于災難性的宇宙沖撞而剝離了呢?抑或曾經保護過火星的磁場消失,令整個星球裸置于陽光無情的炙烤和恒星的輻射之中,最后水慢慢地被分解為分子,使大氣和海洋一點點地消失?那些與生命有關的有機化合物哪去了呢?雖然它們不足以制造生命,雨點從太空飄落到地球,它們也一樣飄落到火星了嗎?
人類在探索火星的同時,也從另外的角度為火星生命存在的可能性尋找證據。
環球探測者號
2000年12月4日,美國航空航天局(NASA)發布了一張由火星"環球探測者號"衛星拍攝的火星沉積巖照片。有關專家就此判斷,數十億年前,火星上曾有湖泊存在,在這里或許能找到生命遺跡。
根據這張照片,美國太空研究人員表示,照片上的沉積巖層和地球上因水流形成的沉積巖層十分相似,而這些巖層的年代在至今大約35億至43億年前,因此它很可能是干涸的"馬丁湖"的湖床。這樣的推論進一步證實了火星上有生物的猜想。由于火星是目前所知自然環境和地球最為接近的行星,而水則是生命起源不可缺少的重要因素。地表水,則火星生物將更具可信度,甚至可能在這些沉積巖層中發現火星古生物的化石遺跡。
對于美國航空航天局的這一發現,我國行星研究專家、紫金山天文臺研究員王思潮表示,如果火星上真的有生命存在,不僅是在除地球以外其它地方首次發現生命,從而證明生命的普遍性,而且還對人類研究火星生命環境變化的發展,為人類保護地球提供寶貴的借鑒。王思潮認為,人類完全有可能"激活"火星的生命環境,使它變成第二個地球。"不過,我估計老年人恐怕是看不到這一天了,現在的中年人有15%的可能性,而剛出生的嬰兒最可能看到這一幕"。
磁晶體
2001年2月26日,美國國家航空航天局宣布,科學家們發現了在火星上可能存在原始微生物的新的有力證據。一支國際研究隊伍對一塊在南極發現的火星隕石進行了檢測,結果在石內發現了呈長鏈狀排列的磁晶體,這樣的排列形狀只有在微生物的作用下才會形成。
聲明說:"我們發現的這種長鏈是微生物作用的產物。如果沒有有機體的作用,這種磁性長鏈立即就會因磁力崩塌。"鏈中的每個磁晶體都是一粒非常細小的四氧化三鐵,而磁鐵是鐵的氧化物,就像鐵銹一樣。
持反對觀點的人很多,美國首席生物學家佩斯謹慎地認為,在火星找到生命的可能性不大。因為在人類所處的太陽系,除了地球以外,還沒有哪個星球擁有適合生命存在的條件。但他補充,或許高達27500米的火星奧林匹斯山下的土壤,可以幫助地下水進行循環,這是火星生命可能存在的最好地方。
太空專家研究指出,火星地下冰凍水的水域面積達到57441平方公里、水深281米,比容量4875立方公里的美國密執安湖兩倍還多。如果換算成面積為4583平方公里、水深18.6米、湖水容量85.4立方公里的青海湖,則足以填滿超過114個青海湖。
冰凍水的發現
美國康奈爾大學天文學家貝爾在《科學》雜志就火星藏水量撰文推斷,"奧德賽"發現的冰凍水可能僅是冰山一角。長期以來,研究火星的科學家曾就火星是否藏有冰凍水費盡心思。特別是1997年,天文學家透過火星表面上的峽谷和海床般的地形,推斷火星曾是一個又濕又熱的星球。火星變得又干又冷,表面溫度僅零下53度,專家對"水到哪去?"大感興趣。冰凍水的發現,讓人類在認識火星上又前進了一大步,但許多科學家為此所付出的青春年華卻鮮為人知。貝爾表示,為了搜集這些數據,很多"奧德賽"研究員已經等了超過15年。
根據初步估計,火星地下含冰層的深度隨緯度不同而有所差異。在火星南緯60度地區,表面之下60厘米處就是含冰層。南緯75度地區的含冰層相對較淺,距離火星表面僅30厘米。除南半球外,火星北半球也有類似的地下含冰層。以質量測算,火星含水層中冰凍水比例可能達到20%至35%。
在火星上發現水,水又恰是生命誕生的泉源,于是火星生命的存在與否又成了一個空前的焦點話題。誠如美國國家航空航天局的負責人所說:"我們將沿著水的痕跡繼續在火星上尋找生命。"
再露曙光
"奧德賽"的火星之旅。
挫折不可能泯滅人類挑戰未知的欲望,相反卻使探索火星的計劃更加縝密而細致。
在接下來的2001年4月7日,"奧德賽"火星探測飛船的順利發射升空,開始了又一次 漫長的火星之旅。"奧德賽"除配備輻射探測裝置外,還載有用于測定火星化學成分和礦物質分布的儀器,并肩負著確定火星上是否有水存在的探測任務。它進行的是一次非著陸探測。2001年10月,"奧德賽"號火星探測器在歷經200天、航行2.86億英里之后正式進入火星軌道。誠如所料,該飛船成功進入火星大氣軌道并傳回大量的觀測數據。
當年3月初,美國航空航天局公布"奧德賽"首批觀測數據顯示,火星南半球上有冰水存在的跡象。接著,美國太空科學研究人員又相繼剖析了"奧德賽"火星探測船發回的數據,結果發現火星表面不深的地方,可能埋藏著多得"超出想象"、以冰凍狀態存在的水,足以支持人類將來在火星進行探險活動。天文學家指出這是一個具有重大意義的發現,不僅有助于人類挑選未來登陸火星的位置,而且有助于尋找火星過去甚至的生命跡象。
發現新證據
美國國家航空航天局(美國航空航天局)的科學家們最近又拿出新證據,證明地球的鄰居火星上的確曾有生命存在:他們在1.3萬年前落到地球上的一塊火星隕石中發現了石化的簡單的細菌。NASA有望在下星期一(11月30日)正式宣布這些研究結果。這個消息也許能給懷有“移民”火星夢想的人們增添一份信心。
近年來,"毅力"號火星探測車在火星耶澤羅隕石坑的古老干涸河床采集到的巖芯樣本中,進一步發現了更直接的潛在生命證據:分析表明,相關巖石中存在"豹紋斑點"等微小環狀結構,其外緣由含磷鐵礦物構成,內層為含硫鐵礦物(如磁黃鐵礦),并伴隨有機碳存在。該巖石的礦物特征與地球微生物代謝活動產生的痕跡具有高度相似性。
據英國《泰晤士報》11月27日報道,科學家們的新證據是從一塊1984年在南極洲發現的火星隕石中找到的。據介紹,這塊被命名為“艾倫·希爾斯84001”的隕石是火星表面的巖石,可能受到彗星或小行星撞擊后飛向地球,途中經過了1600萬年的時間,降落到地球上的時間距今已經有1.3萬年。該石隕石的化學構成與人類在20世紀70年代采集到的火星大氣樣本分析相符合,因此可以斷定其來自火星。
火星生命科學家們在這塊隕石中發現了植物病原線蟲形態的結構,并推測這極可能是石化了的細菌。這些細菌是在隕石表面以下發現的,這說明它們是在隕石抵達地球時已經存在,而不是在后來的歲月中被地球上的細菌入侵生成的。此前曾有不少人持這種觀點,認為這些細菌形態的物質可能是地球細菌侵蝕生成。
NASA約翰遜航天中心科學家戴維-麥凱說:“這是火星上有生命的非常強有力的證據。”
早在1996年,麥凱和其他一些科學家就曾指出,這塊石隕石中的微化石可能是生命的證據,不過許多人對此觀點持懷疑態度,認為這些類似生物的結構也許不是生物。
現在,麥凱等科學家利用高清電子顯微鏡等設備進行了進一步研究,得出新的結論。他們重點關注了隕石表面幾層的磁性晶體結構,這里面包含有簡單的細菌形態,結果發現,這些結構中25%的部分在化學形式方面與細菌的組成一致。
此外,科學家們還從這塊隕石中發現了火星上存在液態水的證據,證明這顆紅色星球在過去也許曾經有著適合生命生存的條件。
這些新的研究成果發布在地球化學與隕石學會11月的會刊《地球化學與宇宙化學學報》上。
除了這塊“艾倫-希爾斯84001”火星隕石外,麥凱所在的研究小組還研究了另外兩塊來自火星的隕石:1911年降落在埃及的“納赫利赫”(Nakhla)以及一名日本探險家在南極洲發現的“山藤593”(Yamato593)。在即將發表的研究結果中,科學家們指出,這兩塊石隕石中都存在有微生物生命的證據。
生命新跡象
2014年,由中國科學家參與的一個科研團隊得出一個最新發現,讓“火星迷”們振奮了一把。這個刊發在國際學術期刊《隕石學與行星科學》上的科研結果稱,“首次從一塊火星隕石樣本中發現了火星曾經存在生命的直接證據”?。
生命源于火星
悶熱的溫度和圍困的熱并不是生命出現所面臨的唯一障礙,斯利普說道。
另一個問題便是原始大氣層內二氧化碳的大量存在。二氧化碳并不會溶解在熔巖里,因此它會在巖漿海洋里往上冒泡,從而產生所謂的逃逸溫室效應,斯利普說道。
如果地球要變得可居住,那么大部分二氧化碳必須消失。
斯利普表示,大約44億年前冥古宙晚期當板塊開始運動時,這一活動才逐漸開始。
隨著板塊的移動,二氧化碳在一個名為俯沖的過程中開始進入地幔,這一過程是指其中一塊板塊移動到另一塊之下并沉入地幔層。
那時液態水海洋也開始濃縮,一旦地球足夠冷卻,且大部分二氧化碳安全的進入地幔層,生命才開始出現,斯利普說道,其中的契機便是生命從火星來到地球。
“我們知道39億年前生命已經出現在地球,但很早之前火星可能比地球更宜居,”斯利普說道。
“在幾億年的時間內,火星還不是一個令人討厭的地方,它存在液態水。但如果生命在火星上進化,巖石會時不時被小行星撞飛,在某個時刻,來自火星的巖石可能撞擊了地球。”
如果當時地球的環境恰好非常適合生命發展,那么火星巖石可能是地球上生命的最初開始。
但這僅僅是一項理論,且能夠被測試。然而,與地球不同,火星上存在古代地質記錄,只不過對其進行檢測非常困難。
參考資料 >
NASA震撼發現火星“潛在生命印記”,科學家正在通過三種方式尋找外星生命.澎湃新聞.2025-12-03