探寻火星生命之谜

作者：兰顺正

首发自：《飞碟探索》

在2024年10月中旬，有专业学术期刊发表了一篇天体生物学论文称，一项建模研究显示，暴露在火星表面的尘埃冰为光合作用生命的存在创造了必要条件，因此位于火星中纬度的冰沉积物应当成为寻找火星生命的关键地点，而这样的消息无疑又把大家对于探寻火星生命的“胃口”给吊了起来。

火星上到底有没有生命？

火星近年来已经被多国的探测器频频到访，而生命的探寻一直是火星探测的主要任务。经过多年的研究，现在科学家们普遍认为，火星上基本没有高级生物，也就是那些心心念念要和“火星人”交朋友的人要失望了。同时，火星堪称一个个头更小、温度更低的地球姊妹，科学家认为39亿~35亿年前，火星温暖而湿润，当时的地球也如此，既然当时生命在地球上演化出来，那么早期的火星环境也应该基本满足生命的需求，所以火星上存在过生命的可能性就不低。

我们知道，水是生命之源，而火星上曾经有过很多水。各种探测器造访火星后，并没有在火星地表发现液态水，不过这些探测也表明，今天的火星在两极冰盖以及近地表层还存储有大量的水。像火星南北两极都有一层厚厚的干冰层，干冰层的下面则是水冰层，水冰层的总体积高达几百万立方千米。2018年在南极冰盖下方1.5千米处探测到一个延展20千米的冰河湖，这是火星上发现的第一个稳定水体。毫无疑问，火星近地表层内一定有更多的水体。实际上，火星历史上可能1/3~3/4的表面都为液态水所覆盖，大量年代久远的网状峡谷和外流水道就是最充分的证据。有些外流水道宽达几十千米、长达几百千米，据估计，要形成这些外流水道，所需的水量足够形成一个450~900米深的全球性海洋。

同时，火星陨石也为我们探寻火星生命提供了一条重要途径。迄今为止，火星陨石仍是唯一能获得的火星样品，它携带了火星形成与演化的信息，以及火星古环境和可能的生命痕迹，目前全球已经收集到约300块火星陨石样品。1996年，NASA的科学家声称在一块南极火星陨石（ALH84001）中发现生命存在的证据：在陨石中发现了碳酸盐脉以及相关的有机质。但是，大多数学者认为，除了碳酸盐脉，其他的证据有多种成因解释，甚至是污染或制样中产生的结果。2011年，一块火星陨石降落在摩洛哥沙漠，经过分析，科学家在该陨石中发现了有机质，这一发现是目前支持火星存在过生命的重要证据。

火星为何会变成现在这个样子？

估计现在大家要问，既然火星上有过水，也可能繁衍出生命，那么为何之后没有像地球这样生机勃勃，反而成了一片不毛之地呢？答案就是——太阳。太阳一直在向外喷射着带电粒子流，我们把它叫作“太阳风”，而地球上的生命之所以很少受“太阳风”的影响，是因为地球内部存在一个旋转的、对流的铁水和镍团，这样的铁水和镍团好似位于地球核心的“发电机”，在地球周围形成了一个磁场，把“太阳风”挡在了外面。同理，火星的中心肯定也有一个类似的“发电机”，但是火星比地球小，在它形成之后，火星比地球冷却得更快。随着火星核的冷却，其中液态金属的对流逐渐减弱，“发电机”停转了，磁场也就消失了。“太阳风”可以自由进入火星，一方面使其大气层剥离，永远消失在太空中；另一方面火星上的水被太阳辐射分解形成氢原子和氘原子，前者比后者更轻，更容易逃离火星（据估计这种方式流失了约85% 的水），最后水和大气消失了，火星变得又冷又干，生命也就不存在了。

火星还能够恢复吗？

不过，各位也别太伤心，“火星人”虽然找不到了，但是火星对于我们这些地球人还是很有吸引力的。根据目前的研究，火星是太阳系除地球外人类最“宜居”的行星。火星上有稀薄的大气，95%是二氧化碳，还有3%的氮，大气密度约为地球大气的1%。火星每24.63小时自转一圈，跟地球非常接近。与地球一样，火星有四季分明的气候，冬季最低温度为－125°C，夏季最高22°C，全年平均气温－63°C。这样的自然状态虽然对人类依然苛刻，但与其他行星相比显然要优越许多。现在已经证实火星两极有大量的冰存在，同时火星上的绿黏土和火山灰有利于植物生长，其大气中的二氧化碳气体可帮助植物进行光合作用。另外，火星上有丰富的风能、地热能，以及因火山活动和水流冲击形成的各种金属富矿。因此火星就成为了人类未来登陆的首要候选行星。

那么，未来有可能把火星改造成适合人类生活的环境吗？对此很多科学家都持有乐观态度。

有方案认为改造火星的过程大约需要1000年，最终火星会变成一个绿色星球。首先，人类宇航员登陆火星，对火星进行一系列的勘测探索，并逐步在火星上建立小型的生活基地。约100年的时间内，人类通过各种方法，让火星释放出冻结在土壤中的二氧化碳，让火星变暖。当冷冻在火星土壤和极地冰帽中的二氧化碳逐步释放到空气中后，火星上将会形成类似于地球上的大气层。约200年后，从火星地表释放出来的二氧化碳气体已经足够在火星上空形成一定的大气压，于是火星地表开始有液态水流动，水分开始蒸发，火星上将会出现雨、雪等天气现象。人类可以将微生物、藻类、苔藓植物等带到火星上种植。约600年后，当微生物在火星表面制造出足够多的有机土壤，并向大气中释放出一定量的氧气后，人类可以移植一些开花植物到火星上，针叶树将可能在火星上生根。在光合作用的帮助下，植物的生长意味着火星上将产生更多的氧气。约900年后，人类可以在火星上建造居住基地，火星上会建立核电站、风力发电站，为火星居民提供源源不断的能源。约1000年后，人类移民到火星生活，火星上会建有很多带穹顶的封闭型建筑；这时，火星赤道的平均温度已经达到4℃，火星大气中将包含50%的二氧化碳、40%的氮气、5%的氧气和5%的其他气体，成为一颗对于人类比较“友好”的行星。