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火星上真的有生命和适合人类居住吗?

时间:2019-07-11 02:29:28

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火星上真的有生命和适合人类居住吗?

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前段时间,美国宇航局的科学家们在“科学”(Science)杂志上发表了两篇关于火星的研究论文,并通过现场直播向全世界解释了其中的发现。那么,火星上真有外星人吗?嗯,美国宇航局没完全找到,不过离真相也越来越近了。

美国宇航局宣布好奇号(Curiosity)探测车在岩层中发现了科学家所谓的“有机分子”。这些岩层可追溯到近40亿年前,那时的火星应该是个更适宜生命存活的地方。这一发现简直振奋人心,令人难以置信!

美国宇航局很快指出,证明火星上曾有过生命存在的证据仍有待商榷。火星上发现的有机化合物可能确实来自数十亿年前火星表面存在的生命,但这并不是唯一的来源。

研究人员指出,这些化合物可能是通过其他自然过程形成的。报告中还称,美国宇航局对火星大气中的甲烷进行了超级大规模的检测,发现了这些特殊的化合物。科学家们使用高性能仪,探测到大气中甲烷的含量每个季节都在大幅上升,但甲烷的来源仍是个谜。

人们猜测甲烷是地球表层下岩石和水发生反应的产物,或是微生物活动的副产品。这意味着火星上确有生命存在,尽管这种可能性微乎其微。

尽管这些发现好似天方夜谭,但却在证实火星上是否有生命的道路上迈出了极其重要的一步。如果证明火星上确有生命的那一天终将到来,那么如今昭示世人的这些发现会成为光彩夺目的踏脚石,引领着我们继续探索。而现在,我们只需静待奇迹发生。

近日,《科学》杂志刊登了一项重要发现:欧洲航天局的“火星快车”号探测器在火星南极冰盖下首次发现大面积液态水!尽管高盐度让这个直径达20千米的湖泊很难成为常见生命的摇篮,但这无疑是火星探索旅程中的重大突破,也为进一步的火星生命搜寻提供重要线索。

在覆盖了火星南极的30亿年的冰盖边缘,一块名为“南极高原”的区域此前并没有引起科学家的关注。冰封、平坦、毫无特色,这里似乎只有沙尘和二氧化碳冰的痕迹。直到最近,在它1.5千米厚的冰盖之下,科学家收获了迄今为止最令人激动的火星发现之一—一片由液态水组成的湖泊。

据中科院物理所微信公众号报道,意大利科学家通过欧洲航天局的“火星快车”探测器搭载的MARSIS雷达系统,发现了这片至少有数米深、直径约20千米的湖泊。一旦最终得到确认,它将成为人类在火星发现的首个液态湖。该发现不仅为过去甚至是当前火星生命的搜寻提供关键证据,还为数十亿年间火星环境 的转变提供新线索。研究人员表示,“没有理由认为,今天火星上的地下液态水只存在于这一区域。”这项研究发表在7月25日的《科学》期刊。

数十亿年前火星也布满了液态水

这些液态水神秘地消失了,火星变得干燥,只留下海洋、湖泊曾经存在的地质痕迹

罗马第三大学的Sebastian Lauro是论文主要作者之一,他表示:“火星南极冰盖下液态水的发现具有重要意义,它让火星环境中微生物的存在成为可能。”

数十亿年前,与地球类似,火星也布满了液态水。在这样的环境中,生命完全有可能出现。但随后,这些液态水神秘地消失了,火星变得干燥,只留下海洋、湖泊曾经存在的地质痕迹。在此前的火星探测中,一些间接提示火星存在液态水的证据时有出现。例如,在“凤凰号”着陆器的着陆腿上,就发现过凝结的露珠;轨道探测器也曾找到过火星表面有液态水正在流动的证据。不过,之后也有研究提出,这些所谓的“水流”实则是风吹的沙尘。

这些曾经遍布火星的液态水,如今都去哪了?其中一些可能进入太空,但更多的水并未真正离开火星,而是以冰的形式冻结在地下。如今,这一发现意味着,并非所有水都处在冻结状态。

过去间,“火星快车”的MARSIS雷达系统通过低频雷达脉冲,对火星地下进行了详尽的测绘。每当探测到不同物质的边界,例如冰-岩床界线,数据都会被反射回探测器中。在液态水存在时,反射尤为强烈,在图像上会呈现出与众不同的亮斑。

为了在南极冰盖下找到这样的亮斑,~间,“火星快车”对南极高原进行了29次探测,最终确认了这处直径20千米的亮斑的存在。研究人员表示,之所以到今天才发表论文,是因为他们花了几乎一整年分析数据,随后用两年时间写论文、排除所有液态水之外的可能性。

稳定的液态水是生命存在重大线索

火星可能拥有一个从行星早期一直存活下来的、非常大的地下生物圈

“真正令人兴奋的是,这是通过三年的雷达数据观测到的,稳定存在的液态水,而不仅是短期出现的水滴。”挪威极地研究所的冰川学家Anja Diez说。Diez还表示,这片地下湖泊或许与雷达在地球南极、格陵兰岛冰川下发现的湖泊相似。

现任职于行星科学协会的Steve Clifford一直在探讨在火星的南北极冰盖下是否也会出现类似的水文活动,还有这类活动能否把融水输送到遍及火星全球的地下含水层中。据他推测,在火星的永久冻土层下,应该存在这样的含水层。Clifford的模型表明,大量液态水仍可能隐藏在火星深处,为那些很久之前从变得不再适宜居住的火星表面撤退的生命提供了一个遍及全球的避难所。

“这一发现可能意义重大,”Clifford说,他没有参与此次的研究,“基于与地球的类比,如果火星地下仍存在水,那我们没有理由认为在火星地下条件下产生并进化的生命无法持续到今天……如果火星地下深度仅有1.5千米的地方真有液态水(在火星南极高原),那么液态水也可能存在于更深的地方。而且,如果火星的某个区域具备适合生命生存的条件,而且这个区域与其他区域的水系是连通的,那么火星就可能拥有一个从行星早期一直存活下来的、非常大的地下生物圈。”

火星地下湖为什么能够存在

岩石中溶出的矿物盐起到了抗冻结剂的作用,火星地下的热点可能起到加热作用

地下液态湖泊能够存在的一个关键因素,是从岩石中溶出的矿物盐。它们起到了抗冻结剂的作用,使得水的凝固点远低于正常状态。矿物盐在火星岩石中普遍存在,它很可能也是前文提到的火星露珠、地表水流的关键原因。不过,这些矿物盐对生命来说并不是好消息。但Clifford也指出,火星地下的热点(hotspots)可能起到加热作用,因此不需要大量能破坏生命的矿物盐,液态水就可能出现。

需要指出的是,这一猜想目前还无法得到验证。MARSIS雷达的敏感度和分辨度还是不足以探明沉积物的厚度,以及它是否与其他类似结构相连。将来升空的探测器上,将搭载更先进的雷达系统,届时这些细节问题或许能得以解决。

水里有毒?有人质疑对微生物致命

科学家表示,由于液态水处于极深的火星冰盖之下,其水文环境极其严酷寒冷,并不适宜微生物生存。

“能让水在冰点下维持液态的盐浓度对于任何微生物来说都是致命的,”澳大利亚天文台研究员弗雷德·沃特森说。

同时有其他科学家对该项目提出了质疑。美国西南研究院太空所专家大卫·斯蒂尔曼认为,研究该项目所使用的雷达无法穿透火星表面的冰盖。“这对该研究带来了疑问。

最终,火星的地下世界究竟藏了多少液态水?这一问题或许只能交由机器人或人类宇航员的实地探测来解决。

“目前火星极地冰层之下仍可能有生命存在,这个事实强调了一个问题,就是我们在研究火星时绝对不能污染它,”Clifford说,“这不仅会使生命探测实验的结果变得模棱两可,而且还会污染可能在火星全球范围内相互关联的生命栖息地,从而对火星本土生物圈产生非常严重的影响。我担心,除非我们非常小心,否则我们最终可能亲手毁灭自己在另一个星球上发现的第一种生命。”

移民火星 他是设想第一人

曾经说要“移民火星”的特斯拉创始人埃隆·马斯克等来了一个好消息:火星上首次发现地下液态水湖了。

据虎嗅微信公众号报道,不过,除了雷达数据以外,科学家们还需要更多直接的证据来证明这一液态水湖的存在。意大利国家天体物理学研究所研究员罗伯托·奥罗塞则说,去到那里、拿到直接证据不是件容易的事,需要传送能够完成1.5千米冰川钻探的机器人,现如今科技的发展还不足以支撑这样的操作。但不管怎么说,这样的发现还是翻开了人类对于火星幻想的新一页。

“火星移民”这事儿,还是马斯克的想法。他在的国际宇航大会上做了题目为“把人类变成星际公民”的演讲,详细介绍了自己的公司SpaceX将开发大型火箭和飞船,将人类送往火星,最终实现火星殖民的计划,当时他为自己定下的目标是内发射有人驾驶的太空船到火星。

马斯克在国际宇航大会的演讲中提到,人类未来大概有两种可能性,一是永远留在地球直到灭绝,二是移民宇宙成为一个跨星球物种。而他自己肯定支持后者。

为了拯救人类,他研发火箭和飞船、研发火箭回收以大幅度节约成本,让人们未来“卖掉一栋房子就能走出地球”。

诺兰电影《星际穿越》里的马修·麦康纳和安妮·海瑟薇在无垠宇宙中穿梭航行,只为寻找到人类的下一颗可居住星球。如果地球只是人类旅途中的一个歇脚驿站,那火星,会是下一站吗?

不管是与不是,人类都对太阳系内这颗红色的星球,拥有着无穷的遐想和不灭的好奇。

发布于 -08-05

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