火星 生命,千百年来,科学家们一直在研究火星上是否拥有生命。如今太空专家研究指出,火星地下存在着巨大的冰冻水,其水域面积达到57441平方公里、水深281米,比容量4875立方公里的美国密执安湖两倍还多。如果换算成面积为4583平方公里、水深18.6米、湖水容量85.4立方公里的 青海湖 ,则足以填满超过114个青海湖。而水是人类赖以生存的源泉。随着科学的不断发展,火星有可能成为适合人类生存的第二个地球。
火星探索
天文望远镜
1609年, 伽利略·伽利莱 发明的第一台天文望远镜开辟了人类探索地外生命的新纪元。
Canali
1877年, 意大利 天文学家斯基帕雷利对从望远镜里看到的 火星 上那些隐隐 约约的直的暗沟大吃一惊,这些暗沟就像海峡连接着大海一样,把一些宽广的暗区连接了起来,他称之为" Canali ", 意大利语 即"水道"的意思。这一重要发现迅速传播开来,到了 英语 中便被讹译成" canal ",意即"运河"。于是, 火星 上存在智慧生物的消息不胫而走。有人猜测"运河"连接的暗区是 火星人 种的植物。一些科学家设想:火星世界是一个古老的文明,由于 火星气候 的恶化,致使 火星人 不得不开凿运河从大的湖泊中引水灌溉来维持生态。另外一部分天文学家持否定态度:所谓"运河"不过是人的视觉误差而已,根本就没有真实存在的运河。这一场持续30多年的争论直到1913年才被画上句号:所有的猜测确实是由人的视觉误差造成的。
"海盗"号
到了1976年,人们不再传说 火星 上的绿色小人,但研究人员却又构想出某种生长缓慢适应严寒的火星人。美国航空航天署甚至使用硅而不是碳艺术化地塑造了 火星人 的生命形式。1976年在"海盗"号踏上火星之后,人们发现原来火星是一个贫瘠死亡的星球。20年后,一颗来自火星的 石陨石 坠落在 南极洲 ,其中发现的一些极有争议的结构重新让人们展开了对火星的讨论。
"如果我们能进入的所有地方都有生命存在,为什么广漠的 宇宙 就没有居住者呢?"300年前 牛顿 曾这样问过,而这个问题的答案仍然悬浮在空中。
有机分子
天体生物学 成了一门大学学科。从理论上讲, 火星 有能力造就生命。火星上面有着 太阳系 最大的火山和峡谷。它就像一个被抽干后的海洋河床,有着显著的海岸线。地球上的河床、 冲积平原 、化石湖及洪水留下的溪谷一样在火星上面都能找到。它的大气主要由 二氧化碳 构成,这与 地球 出现生命之前的大气结构相似。但火星上几乎没有任何大气,也没有流动的水。如果它曾经有过海洋,那么它的大气密度应该很大。那它们到哪里去了呢?它们是否仍然在火星的某个地方?它们是否由于灾难性的 宇宙 冲撞而剥离了呢?抑或曾经保护过 火星 的 磁场 消失,令整个星球裸置于阳光无情的炙烤和 恒星 的辐射之中,最后水慢慢地被分解为分子,使大气和海洋一点点地消失?那些与生命有关的 有机化合物 哪去了呢?虽然它们不足以制造生命,雨点从太空飘落到 地球 ,它们也一样飘落到火星了吗?
人类在探索火星的同时,也从另外的角度为火星生命存在的可能性寻找证据。
环球探测者号
2000年12月4日, 美国航空航天局 ( NASA )发布了一张由火星"环球探测者号" 卫星 拍摄的火星 沉积岩 照片。有关专家就此判断,数十亿年前, 火星 上曾有湖泊存在,在这里或许能找到生命遗迹。
根据这张照片, 美国 太空研究人员表示,照片上的 沉积岩 层和地球上因水流形成的沉积岩层十分相似,而这些岩层的年代在至今大约35亿至43亿年前,因此它很可能是干涸的"马丁湖"的湖床。这样的推论进一步证实了火星上有生物的猜想。由于火星是目前所知自然环境和 地球 最为接近的 行星 ,而水则是生命起源不可缺少的重要因素。 地表水 ,则火星生物将更具可信度,甚至可能在这些沉积岩层中发现火星古生物的化石遗迹。
对于 美国航空航天局 的这一发现,我国行星研究专家、紫金山天文台研究员 王思潮 表示,如果 火星 上真的有生命存在,不仅是在除地球以外其它地方首次发现生命,从而证明生命的普遍性,而且还对人类研究火星生命环境变化的发展,为人类保护地球提供宝贵的借鉴。王思潮认为,人类完全有可能"激活"火星的生命环境,使它变成第二个地球。"不过,我估计老年人恐怕是看不到这一天了,现在的中年人有15%的可能性,而刚出生的婴儿最可能看到这一幕"。
磁晶体
2001年2月26日,美国国家航空航天局宣布,科学家们发现了在火星上可能存在原始微生物的新的有力证据。一支国际研究队伍对一块在南极发现的火星陨石进行了检测,结果在石内发现了呈长链状排列的磁晶体,这样的排列形状只有在微生物的作用下才会形成。
声明说:"我们发现的这种长链是微生物作用的产物。如果没有有机体的作用,这种磁性长链立即就会因磁力崩塌。"链中的每个磁晶体都是一粒非常细小的 磁铁 ,而磁铁是铁的 氧化物 ,就像铁锈一样。
持反对观点的人很多,美国首席生物学家佩斯谨慎地认为,在 火星 找到生命的可能性不大。因为在人类所处的 太阳系 ,除了 地球 以外,还没有哪个星球拥有适合生命存在的条件。但他补充,或许高达27500米的 火星 奥林匹斯山 下的土壤,可以帮助地下水进行循环,这是火星生命可能存在的最好地方。
太空专家研究指出,火星地下冰冻水的水域面积达到57441平方公里、水深281米,比容量4875立方公里的美国密执安湖两倍还多。如果换算成面积为4583平方公里、水深18.6米、湖水容量85.4立方公里的 青海湖 ,则足以填满超过114个青海湖。
冰冻水的发现
美国 康奈尔大学 天文学家贝尔在《科学》杂志就 火星 藏水量撰文推断,"奥德赛"发现的冰冻水可能仅是冰山一角。长期以来,研究 火星 的科学家曾就火星是否藏有冰冻水费尽心思。特别是1997年,天文学家透过火星表面上的峡谷和 海床 般的地形,推断火星曾是一个又湿又热的星球。火星变得又干又冷,表面温度仅零下53度,专家对"水到哪去?"大感兴趣。冰冻水的发现,让人类在认识火星上又前进了一大步,但许多科学家为此所付出的青春年华却鲜为人知。贝尔表示,为了搜集这些数据,很多" 奥德赛 "研究员已经等了超过15年。
根据初步估计,火星地下含冰层的深度随纬度不同而有所差异。在火星南纬60度地区,表面之下60厘米处就是含冰层。南纬75度地区的含冰层相对较浅,距离火星表面仅30厘米。除南半球外,火星北半球也有类似的地下含冰层。以质量测算,火星含水层中冰冻水比例可能达到20%至35%。
在火星上发现水,水又恰是生命诞生的泉源,于是火星生命的存在与否又成了一个空前的焦点话题。诚如 美国国家航空航天局 的负责人所说:"我们将沿着水的痕迹继续在 火星 上寻找生命。"
再露曙光
" 奥德赛 "的火星之旅。
挫折不可能泯灭人类挑战未知的欲望,相反却使探索 火星 的计划更加缜密而细致。
在接下来的2001年4月7日,"奥德赛"火星探测飞船的顺利发射升空,开始了又一次 漫长的火星之旅。"奥德赛"除配备辐射探测装置外,还载有用于测定火星化学成分和矿物质分布的仪器,并肩负着确定火星上是否有水存在的探测任务。它进行的是一次非着陆探测。2001年10月,"奥德赛"号 火星 探测器在历经200天、航行2.86亿英里之后正式进入火星轨道。诚如所料,该飞船成功进入火星大气轨道并传回大量的观测数据。
当年3月初, 美国航空航天局 公布" 奥德赛 "首批观测数据显示,火星 南半球 上有冰水存在的迹象。接着,美国太空科学研究人员又相继剖析了"奥德赛" 火星 探测船发回的数据,结果发现火星表面不深的地方,可能埋藏着多得"超出想象"、以冰冻状态存在的水,足以支持人类将来在火星进行探险活动。天文学家指出这是一个具有重大意义的发现,不仅有助于人类挑选未来登陆 火星 的位置,而且有助于寻找火星过去甚至的生命迹象。
发现新证据
美国国家航空航天局( 美国航空航天局 )的科学家们最近又拿出新证据,证明 地球 的邻居火星上的确曾有生命存在:他们在1.3万年前落到地球上的一块 火星陨石 中发现了石化的简单的细菌。NASA有望在下星期一(11月30日)正式宣布这些研究结果。这个消息也许能给怀有“移民” 火星 梦想的人们增添一份信心。
近年来,"毅力"号 火星探测车 在火星耶泽罗陨石坑的古老干涸河床采集到的岩芯样本中,进一步发现了更直接的潜在生命证据:分析表明,相关岩石中存在"豹纹斑点"等微小环状结构,其外缘由含磷 铁矿 物构成,内层为含硫铁矿物(如 磁黄铁矿 ),并伴随有机碳存在。该岩石的矿物特征与 地球 微生物代谢活动产生的痕迹具有高度相似性。
据 英国 《 泰晤士报 》11月27日报道,科学家们的新证据是从一块1984年在 南极洲 发现的 火星陨石 中找到的。据介绍,这块被命名为“艾伦·希尔斯84001”的陨石是 火星 表面的岩石,可能受到 彗星 或 小行星 撞击后飞向地球,途中经过了1600万年的时间,降落到地球上的时间距今已经有1.3万年。该 石陨石 的 化学 构成与人类在20世纪70年代采集到的火星大气样本分析相符合,因此可以断定其来自火星。
火星生命科学家们在这块陨石中发现了 植物病原线虫 形态的结构,并推测这极可能是石化了的细菌。这些细菌是在陨石表面以下发现的,这说明它们是在陨石抵达 地球 时已经存在,而不是在后来的岁月中被地球上的细菌入侵生成的。此前曾有不少人持这种观点,认为这些细菌形态的物质可能是地球细菌侵蚀生成。
NASA 约翰逊航天中心 科学家戴维-麦凯说:“这是 火星 上有生命的非常强有力的证据。”
早在1996年,麦凯和其他一些科学家就曾指出,这块 石陨石 中的微化石可能是生命的证据,不过许多人对此观点持怀疑态度,认为这些类似生物的结构也许不是生物。
麦凯等科学家利用高清电子显微镜等设备进行了进一步研究,得出新的结论。他们重点关注了陨石表面几层的磁性 晶体结构 ,这里面包含有简单的细菌形态,结果发现,这些结构中25%的部分在 化学 形式方面与细菌的组成一致。
此外,科学家们还从这块陨石中发现了 火星 上存在液态水的证据,证明这颗红色星球在过去也许曾经有着适合生命生存的条件。
这些新的研究成果发布在地球化学与陨石学会11月的会刊《地球化学与宇宙化学学报》上。
除了这块“艾伦-希尔斯84001” 火星陨石 外,麦凯所在的研究小组还研究了另外两块来自火星的陨石:1911年降落在 埃及 的“纳赫利赫”(Nakhla)以及一名 日本 探险家在 南极洲 发现的“山藤593”(Yamato593)。在即将发表的研究结果中,科学家们指出,这两块 石陨石 中都存在有微生物生命的证据。
生命新迹象
2014年,由中国科学家参与的一个科研团队得出一个最新发现,让“火星迷”们振奋了一把。这个刊发在国际学术期刊《陨石学与行星科学》上的科研结果称,“首次从一块 火星陨石 样本中发现了火星曾经存在生命的直接证据” 。
近年来, 美国航空航天局 (NASA)的“ 毅力号 ” 火星探测车 在火星杰泽罗陨石坑附近的岩石中发现了更具突破性的潜在生命迹象。2024年7月,“毅力号”在该区域采集到一块名为“切亚瓦瀑布”的红色岩芯样本,其表面分布着被称为“豹纹斑点”的微小环状结构,经分析这些斑点富含 磷酸铁 、硫化铁和有机碳。作为构成生命基础骨架的大分子碳正是其中关键的有机成分,该岩石上的斑点结构与地球上古代微生物活动留下的痕迹高度相似;截至2026年7月,这类大分子碳是 火星 上已发现的规模最大、结构最复杂的碳捕获记录。 在地球上,此类矿物组合通常与微生物分解 有机化合物 的代谢活动相关,被视为生命存在的间接证据。相关研究已于2025年9月发表在《 自然 》期刊,但科学家强调需将样本带回 地球 进行更精密分析以确认是否为生物成因。
生命源于火星
闷热的温度和围困的热并不是生命出现所面临的障碍,斯利普说道。
另一个问题便是原始大气层内 二氧化碳 的大量存在。二氧化碳并不会溶解在 熔岩 里,因此它会在 岩浆 海洋里往上冒泡,从而产生所谓的逃逸 温室效应 ,斯利普说道。
如果地球要变得可居住,那么大部分二氧化碳必须消失。
斯利普表示,大约44亿年前 冥古宙 晚期当板块开始运动时,这一活动才逐渐开始。
随着板块的移动,二氧化碳在一个名为俯冲的过程中开始进入 地幔 ,这一过程是指其中一块板块移动到另一块之下并沉入地幔层。
那时液态水海洋也开始浓缩,一旦 地球 足够冷却,且大部分 二氧化碳 安全的进入地幔层,生命才开始出现,斯利普说道,其中的契机便是生命从 火星 来到地球。
“我们知道39亿年前生命已经出现在地球,但很早之前火星可能比地球更宜居,”斯利普说道。
“在几亿年的时间内,火星还不是一个令人讨厌的地方,它存在液态水。但如果生命在火星上进化,岩石会时不时被 小行星 撞飞,在某个时刻,来自火星的岩石可能撞击了地球。”
如果当时地球的环境恰好非常适合生命发展,那么火星岩石可能是地球上生命的最初开始。
但这仅仅是一项理论,且能够被测试。然而,与 地球 不同,火星上存在古代地质记录,只不过对其进行检测非常困难。