探索火星生命之路任重道遠(yuǎn)，這 3 個(gè)奧秘值得關(guān)注

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編者按：雖然新型冠狀病毒疫情打亂了全球社會(huì)的秩序，但多個(gè)國(guó)家的火星探測(cè)之路仍然在按既定路線(xiàn)向前推進(jìn)。上個(gè)月，阿聯(lián)酋、中國(guó)和美國(guó)相繼將火星探測(cè)器送上了太空，目前都正在飛往火星的途中。人類(lèi)探索宇宙的腳步永不止步，對(duì)于與地球同屬于太陽(yáng)系的火星而言，它又有哪些奧秘值得我們關(guān)注？這篇翻譯自《紐約時(shí)報(bào)》的文章，原標(biāo)題是3 Great Mysteries About Life on Mars，作者Becky Ferreira在文章中分享了探索火星生命之路的3個(gè)奧秘。

圖片來(lái)源：Miguel Porlan

在太陽(yáng)系八大行星之中，除地球之外，火星是人類(lèi)探索次數(shù)最多的星球。通過(guò)現(xiàn)有探測(cè)器的探索，我們發(fā)現(xiàn)，火星是一個(gè)過(guò)于干燥、寒冷并且高輻射的世界，根本不可能出現(xiàn)科幻小說(shuō)里的那些詭計(jì)多端的類(lèi)人動(dòng)物或長(zhǎng)有觸角的入侵者。

不過(guò)，我們的火星之旅，也同時(shí)為我們打開(kāi)了一扇窗，讓我們有機(jī)會(huì)了解這顆紅色星球許久之前的歷史。而那個(gè)時(shí)候，也許火星上還存在有利于生命的條件。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月30日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在佛羅里達(dá)州發(fā)射了“毅力號(hào)（Perseverance）”火星探測(cè)器，并預(yù)計(jì)于七個(gè)月過(guò)后落在火星表面。與之前發(fā)射的“好奇號(hào)（Curiosity）”火星探測(cè)器一樣，“毅力號(hào)”也將在古老火星湖床的遺跡中著陸。

“毅力號(hào)”在火星探測(cè)的發(fā)現(xiàn)，以及中國(guó)和阿聯(lián)酋最近發(fā)射的火星探測(cè)器所獲得的發(fā)現(xiàn)，都可以幫助我們地球人進(jìn)一步了解大約40億年前的年輕火星到底是什么樣子的，以及火星表面曾經(jīng)是否存在過(guò)生命跡象。

早期火星的宜居性有多大？

這是一副寧?kù)o的畫(huà)面：一條河流流入了一個(gè)廣闊的火山口盆地湖泊。波浪拍打著湖濱線(xiàn)，沉積物堆積成三角洲，堆積的粘土形成了湖床。

這些都是可能維持生命的水生環(huán)境，是火星上曾經(jīng)出現(xiàn)的熟悉景象。

“毅力號(hào)”火星探測(cè)項(xiàng)目科學(xué)家、加州理工學(xué)院（California Institute of Technology）地球化學(xué)家肯·法利（Ken Farley）稱(chēng)，“這些湖泊和河流的證據(jù)，是不容置疑的。”

雖然火星曾經(jīng)是一顆濕潤(rùn)星球，但對(duì)于其早已消失的水體起源、范圍和壽命問(wèn)題，卻仍然存在較大的爭(zhēng)議。

例如，早期的火星可能被活火山爆發(fā)所產(chǎn)生的熔巖噴涌所加熱，從而使大氣層增厚，并導(dǎo)致火星永久凍土融化。災(zāi)難性的小行星撞擊，也可能引發(fā)了近900英尺（約274米）高的巨型海嘯，淹沒(méi)了火星地表。甚至還有一些尚存爭(zhēng)議的證據(jù)認(rèn)為，火星北半球低地曾經(jīng)還被海洋覆蓋過(guò)。

“這是一件奇怪、短暫的過(guò)渡性事件，還是說(shuō)真的存在海洋這一說(shuō)法？”法利稱(chēng)，“我只能說(shuō)，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，目前并沒(méi)有普遍的共識(shí)。外界存在許多觀點(diǎn)，我們也真的需要更多的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步確認(rèn)?！?/p>

其中，一個(gè)主要問(wèn)題涉及火星是否存在液態(tài)水。沒(méi)有人知道在一個(gè)星球（包括地球）上需要多長(zhǎng)時(shí)間才能形成新的生命。但只要穩(wěn)定的水體持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，形成生命的機(jī)率就越大。

蓋爾隕石坑（Gale Crater）是火星上鄰近埃律西昂平原（Elysium Planitia）的低地邊緣，也是“好奇號(hào)”火星探測(cè)器的著陸地點(diǎn)。

在穿越蓋爾隕石坑這個(gè)古老湖床的8年旅程中，“好奇號(hào)”漫游車(chē)發(fā)現(xiàn)了能夠證明水曾經(jīng)至少在火星表明存在有上百萬(wàn)年的沉積物。此外，它還檢測(cè)到了有機(jī)化合物的存在，這也是我們所知的形成生命的關(guān)鍵因素。

“我們從‘好奇號(hào)’所了解到的情況表明，火星曾經(jīng)的確是適宜居住的?！奔永Ｄ醽喆髮W(xué)戴維斯分校（University of California, Davis）行星地質(zhì)學(xué)家、“好奇號(hào)”火星探測(cè)項(xiàng)目科學(xué)家道恩·薩姆納（Dawn Sumner）表示。

圖片來(lái)源：Miguel Porlan

當(dāng)然，“宜居性”并不一定就意味著“有‘人’居住”?；鹦潜砻姹┞队诰哂衅茐男缘奶?yáng)輻射和宇宙輻射之下，這可能會(huì)降低復(fù)雜的多細(xì)胞生命形成的機(jī)率。

“如果火星曾經(jīng)的確有生命存在的跡象，那肯定存在一種進(jìn)化動(dòng)力，朝著抗輻射的方向發(fā)展。”薩姆納表示。

在地球上，也存在一些耐輻射的極端微生物，它們通常也能快速地修復(fù)DNA。因此，也不難想象，火星上也有可能存在耐輻射的微生物。另外，如果地表?xiàng)l件變得特別惡劣，它們甚至可能“撤退”到了地表之下。

“從利用DNA這場(chǎng)革命中，我們獲取的關(guān)于生命最重要的認(rèn)識(shí)，就是它幾乎無(wú)處不在?！狈ɡf(shuō)，“這是非常神奇的。它可以填補(bǔ)每一個(gè)能去到的角落，并且可以在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)?！?/p>

為什么火星變得不那么宜居了？

火星上過(guò)去的綠洲，如今已成為遙遠(yuǎn)的過(guò)去。如今的火星，只是一具干枯的軀殼。相比之下，地球在其生命的大部分時(shí)間里，都適合微生物居住和生長(zhǎng)，并且在數(shù)億萬(wàn)年中一直保持著生物多樣性。同樣是太陽(yáng)系八大行星的火星和地球，為什么會(huì)出現(xiàn)如此不同的結(jié)果呢？

在地球和火星形成之初，它們各自都被包裹在“兩張保護(hù)毯”之下：相對(duì)較厚的大氣層以及強(qiáng)大的磁場(chǎng)。地球磁層能夠穩(wěn)定住包圍在其外的大氣層，從而對(duì)地球起到很好的保護(hù)作用，但火星就沒(méi)有這么“幸運(yùn)”了。

早在數(shù)十億年前，火星就神奇般地失去了磁性。由于沒(méi)有磁鞘來(lái)保護(hù)它免受太陽(yáng)風(fēng)的影響，隨著時(shí)間的推移，火星大氣層也就逐漸地消失了。

圖片來(lái)源：Miguel Porlan

這些變化導(dǎo)致火星在過(guò)去數(shù)十億年中都保持相對(duì)死寂的狀態(tài)，而地球則在通過(guò)構(gòu)造活動(dòng)、大氣層變化和生命創(chuàng)造力來(lái)不斷地重塑自己。

對(duì)地球人來(lái)說(shuō)，這是個(gè)好消息，因?yàn)槲覀冃枰@些過(guò)程來(lái)生存。然而，火星在過(guò)去數(shù)十億年中的死寂，也讓我們更容易重現(xiàn)其早期歷史。

“在地球上的生命如此獨(dú)特美妙，以至于我們很難追溯其起源?！彼_姆納稱(chēng)，“在地球上，處處都幾乎覆蓋了現(xiàn)代生命中的有機(jī)物?！?/p>

“火星真正酷炫并且令人興奮的事情之一是，由于它不存在板塊構(gòu)造，所以其表面大部分地區(qū)都有這些超級(jí)古老的巖石?！彼_姆納補(bǔ)充說(shuō)，“從這些地方，我們可以更好地去嘗試了解這個(gè)早期的星球到底是什么樣子的?！?/p>

如今的火星存在生命嗎？

火星漫游車(chē)已經(jīng)探索發(fā)現(xiàn)了關(guān)于這顆“紅色星球”的大量認(rèn)知，但就目前所掌握的情況而言，現(xiàn)在并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這個(gè)星球上存在生命的跡象。

生命，或者至少是我們?cè)诘厍蛏纤J(rèn)知的生命，在火星表面似乎根本不可能存在。

“如果火星現(xiàn)在存在任何形式的生命，那它至少需要有液態(tài)水的存在，”薩納姆說(shuō)，“但火星表面現(xiàn)在非常干燥，而且是難以置信的那種干燥。如果火星現(xiàn)存有生命，那它可能在深層地下?！?/p>

也有證據(jù)表明，火星地下水層中存在液態(tài)水。因此，那里可能潛藏著缺少陽(yáng)光的生態(tài)系統(tǒng)。如果這些地方的確存在，那我們的探測(cè)器和漫游車(chē)可能就無(wú)法直接到達(dá)了。

法利稱(chēng)，在火星現(xiàn)有極其稀薄的大氣層中，發(fā)現(xiàn)了甲烷和其他氣體，這算是“比較誘人的潛在特征”，同時(shí)也進(jìn)一步支持了他對(duì)“地下火星生物”的推測(cè)。

地球上許多微生物都會(huì)產(chǎn)生甲烷。因此，檢測(cè)到的氣體氣味，有可能可以追溯到地下深處的某種外星生命形式。

配備了甲烷敏感光譜儀的“好奇號(hào)”漫游車(chē)，在火星表面超乎尋常地檢測(cè)到大量這種氣體，這也讓目前本來(lái)就無(wú)法解釋的謎團(tuán)更加撲朔迷離。

遺憾的是，環(huán)繞這顆紅色星球運(yùn)行的衛(wèi)星，目前還無(wú)法為這些發(fā)現(xiàn)提供進(jìn)一步支持。目前已經(jīng)在火星上的漫游車(chē)也暫時(shí)無(wú)法解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)。

甲烷也可以通過(guò)一系列與生命無(wú)關(guān)的自然過(guò)程形成。包括薩姆納在內(nèi)的專(zhuān)家都認(rèn)為，在火星上存在這種氣體“并不奇怪”，因?yàn)樗苡锌赡苁堑刭|(zhì)作用的結(jié)果。

無(wú)論是古化石還是在地下水層中，在火星上發(fā)現(xiàn)生命都將是人類(lèi)歷史上最重大的突破之一。我們地球人也終于能夠找到其他星球存在生命的例子，哪怕它可能只存在于繁榮的過(guò)去，這也能至少說(shuō)明，宇宙中存在生命的地方，不止一個(gè)星球。

不過(guò)，哪怕我們永遠(yuǎn)都找不到火星生命的存在，“我們?nèi)匀豢梢蕴剿骰鹦牵グl(fā)現(xiàn)并回答一些關(guān)于地球生命的問(wèn)題?！彼_姆納說(shuō)。

當(dāng)?shù)厍蜃畛踉杏臅r(shí)候，火星可能是那個(gè)時(shí)代怪異而令人恐懼的一顆時(shí)間膠囊。它曾經(jīng)的發(fā)展與變化，可能對(duì)我們地球的發(fā)展方向也具有重要的參考意義。

譯者：俊一

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