探尋火星生命之謎_風聞

作者：蘭順正

首發自：《飛碟探索》

在2024年10月中旬，有專業學術期刊發表了一篇天體生物學論文稱，一項建模研究顯示，暴露在火星表面的塵埃冰為光合作用生命的存在創造了必要條件，因此位於火星中緯度的冰沉積物應當成為尋找火星生命的關鍵地點，而這樣的消息無疑又把大家對於探尋火星生命的“胃口”給吊了起來。

火星上到底有沒有生命？

火星近年來已經被多國的探測器頻頻到訪，而生命的探尋一直是火星探測的主要任務。經過多年的研究，現在科學家們普遍認為，火星上基本沒有高級生物，也就是那些心心念念要和“火星人”交朋友的人要失望了。同時，火星堪稱一個個頭更小、温度更低的地球姊妹，科學家認為39億~35億年前，火星温暖而濕潤，當時的地球也如此，既然當時生命在地球上演化出來，那麼早期的火星環境也應該基本滿足生命的需求，所以火星上存在過生命的可能性就不低。

我們知道，水是生命之源，而火星上曾經有過很多水。各種探測器造訪火星後，並沒有在火星地表發現液態水，不過這些探測也表明，今天的火星在兩極冰蓋以及近地表層還存儲有大量的水。像火星南北兩極都有一層厚厚的乾冰層，乾冰層的下面則是水冰層，水冰層的總體積高達幾百萬立方千米。2018年在南極冰蓋下方1.5千米處探測到一個延展20千米的冰河湖，這是火星上發現的第一個穩定水體。毫無疑問，火星近地表層內一定有更多的水體。實際上，火星曆史上可能1/3~3/4的表面都為液態水所覆蓋，大量年代久遠的網狀峽谷和外流水道就是最充分的證據。有些外流水道寬達幾十千米、長達幾百千米，據估計，要形成這些外流水道，所需的水量足夠形成一個450~900米深的全球性海洋。

同時，火星隕石也為我們探尋火星生命提供了一條重要途徑。迄今為止，火星隕石仍是唯一能獲得的火星樣品，它攜帶了火星形成與演化的信息，以及火星古環境和可能的生命痕跡，目前全球已經收集到約300塊火星隕石樣品。1996年，NASA的科學家聲稱在一塊南極火星隕石（ALH84001）中發現生命存在的證據：在隕石中發現了碳酸鹽脈以及相關的有機質。但是，大多數學者認為，除了碳酸鹽脈，其他的證據有多種成因解釋，甚至是污染或制樣中產生的結果。2011年，一塊火星隕石降落在摩洛哥沙漠，經過分析，科學家在該隕石中發現了有機質，這一發現是目前支持火星存在過生命的重要證據。

火星為何會變成現在這個樣子？

估計現在大家要問，既然火星上有過水，也可能繁衍出生命，那麼為何之後沒有像地球這樣生機勃勃，反而成了一片不毛之地呢？答案就是——太陽。太陽一直在向外噴射着帶電粒子流，我們把它叫作“太陽風”，而地球上的生命之所以很少受“太陽風”的影響，是因為地球內部存在一個旋轉的、對流的鐵水和鎳團，這樣的鐵水和鎳團好似位於地球核心的“發電機”，在地球周圍形成了一個磁場，把“太陽風”擋在了外面。同理，火星的中心肯定也有一個類似的“發電機”，但是火星比地球小，在它形成之後，火星比地球冷卻得更快。隨着火星核的冷卻，其中液態金屬的對流逐漸減弱，“發電機”停轉了，磁場也就消失了。“太陽風”可以自由進入火星，一方面使其大氣層剝離，永遠消失在太空中；另一方面火星上的水被太陽輻射分解形成氫原子和氘原子，前者比後者更輕，更容易逃離火星（據估計這種方式流失了約85% 的水），最後水和大氣消失了，火星變得又冷又幹，生命也就不存在了。

火星還能夠恢復嗎？

不過，各位也別太傷心，“火星人”雖然找不到了，但是火星對於我們這些地球人還是很有吸引力的。根據目前的研究，火星是太陽系除地球外人類最“宜居”的行星。火星上有稀薄的大氣，95%是二氧化碳，還有3%的氮，大氣密度約為地球大氣的1%。火星每24.63小時自轉一圈，跟地球非常接近。與地球一樣，火星有四季分明的氣候，冬季最低温度為－125°C，夏季最高22°C，全年平均氣温－63°C。這樣的自然狀態雖然對人類依然苛刻，但與其他行星相比顯然要優越許多。現在已經證實火星兩極有大量的冰存在，同時火星上的綠黏土和火山灰有利於植物生長，其大氣中的二氧化碳氣體可幫助植物進行光合作用。另外，火星上有豐富的風能、地熱能，以及因火山活動和水流衝擊形成的各種金屬富礦。因此火星就成為了人類未來登陸的首要候選行星。

那麼，未來有可能把火星改造成適合人類生活的環境嗎？對此很多科學家都持有樂觀態度。

有方案認為改造火星的過程大約需要1000年，最終火星會變成一個綠色星球。首先，人類宇航員登陸火星，對火星進行一系列的勘測探索，並逐步在火星上建立小型的生活基地。約100年的時間內，人類通過各種方法，讓火星釋放出凍結在土壤中的二氧化碳，讓火星變暖。當冷凍在火星土壤和極地冰帽中的二氧化碳逐步釋放到空氣中後，火星上將會形成類似於地球上的大氣層。約200年後，從火星地表釋放出來的二氧化碳氣體已經足夠在火星上空形成一定的大氣壓，於是火星地表開始有液態水流動，水分開始蒸發，火星上將會出現雨、雪等天氣現象。人類可以將微生物、藻類、苔蘚植物等帶到火星上種植。約600年後，當微生物在火星表面製造出足夠多的有機土壤，並向大氣中釋放出一定量的氧氣後，人類可以移植一些開花植物到火星上，針葉樹將可能在火星上生根。在光合作用的幫助下，植物的生長意味着火星上將產生更多的氧氣。約900年後，人類可以在火星上建造居住基地，火星上會建立核電站、風力發電站，為火星居民提供源源不斷的能源。約1000年後，人類移民到火星生活，火星上會建有很多帶穹頂的封閉型建築；這時，火星赤道的平均温度已經達到4℃，火星大氣中將包含50%的二氧化碳、40%的氮氣、5%的氧氣和5%的其他氣體，成為一顆對於人類比較“友好”的行星。