|
火星可以說是我們除了地球之外，最熟悉的行星了。我們時不時的會在媒體上看到關(guān)于火星的新聞報道。在天文學(xué)不發(fā)達的時候就一直傳出火星上有“小綠人”的傳說。至于現(xiàn)在，幾乎每個人都或多或少都知道一些火星的事情：比如火星是紅色的；火星上有個“火星之臉”；火星上有個太陽系內(nèi)最大的火山“奧林帕斯火山”；人類發(fā)射了好幾個火星車在火星上，有好奇號、機遇號、祝融號等等。  火星之臉（其實只是一塊火星巖石，由于拍攝角度的光學(xué)錯覺才形成了人臉形狀）  火星上的奧林帕斯火山 由此可見，人類對火星的關(guān)注有多高了。人類之所以這么關(guān)注火星，一方面是火星太像地球了；另一方面，人類一直在尋求一個問題的答案：火星上是否有生命？以及是否存在過生命？ 事實上科學(xué)家們一直懷疑，火星上可能曾經(jīng)有過生命。我們今天看到的荒蕪的世界，很久以前可能就擠滿了火星生命。 隨著對宇宙不斷的探索，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成生命的物質(zhì)在宇宙中廣泛存在。 而早期的火星可能是將這些物質(zhì)聚集在一起的完美場所。 如果有一本關(guān)于生命所需一切的食譜，那么就會需要水、有機化學(xué)、穩(wěn)定的表面、以及厚重的大氣層…… 好吧，火星上這些都有，火星滿足生命開始的每一個具體要求。所以火星上存在過生命，并非是不可能的。 所以人類派出了機器人軍隊去尋找生命存在的跡象，但到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)。 雖然沒有發(fā)現(xiàn)生命，但他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些不同尋常的證據(jù)?；鹦鞘且幌盗袣缧缘臏缃^級別事件的受害者。這些事件使這顆紅色星球徹底淪陷。 火星上可能曾經(jīng)有過一代又一代的生命，但在火星暴力的歷史中此起彼伏。所以很有可能，火星生命已經(jīng)開始了很多次。 【第一代火星生命】 看起來，生命的最初起源可能就發(fā)生在火星歷史的非常早期。當(dāng)?shù)貧だ鋮s到足以給它一個堅實的立足點時，火星就有了這種早期生命的一種至關(guān)重要的元素——水。這也是年輕的地球所共同擁有的。 干燥、惡劣環(huán)境的火星曾經(jīng)有過海洋。想象一下，45億年前的火星，熔巖冷卻后形成固態(tài)地殼，水在表面聚集，形成原始海洋。 當(dāng)雨水掃過熱氣騰騰的火山地貌后，在淺淺的水池中，火星生命開始浮現(xiàn)。 這些第一批外星生命肯定比科幻小說中描述的要簡單得多。我們所說的當(dāng)然不可能是小綠人，或者其他什么的。也不可能是能在火星表面行走的生物，而是更小更簡單的單細(xì)胞生命。 如果用一個熟悉東西來比喻，它看起來就像地球上的細(xì)菌。微小的，圓的，棒狀的生物。 如果真有這樣火星上的細(xì)菌生命確實存在的話，那它就是我們太陽系的第一代生命。早在地球上有生命存在之前，火星的巖石池就已經(jīng)在大量繁殖了。 火星的小體積給了它們一個良好的開端。因為火星比地球小，它的冷卻速度會比地球快一點。所以在太陽系早期，火星可能比當(dāng)時的地球更像地球。 在太陽剛形成的1億年后，此時地球表面仍然是一個熔巖湖，但火星上的生命可能已經(jīng)在這個更小、更冷的星球上茁壯成長。 但第一批火星生命在陽光下享受的時間不會太長，不可避免的死亡威脅已經(jīng)從太空中悄悄逼近…… 一顆巨大的宇宙炸彈會徹底改變行星的形狀, 使其變得不再對稱，火星的北半球被壓碎了。 大多數(shù)行星都是圓的，但事實證明火星并沒有它想象的那么圓，就平均海拔而言，南半球的海拔比北半球高。換句話說，如果你從北極出發(fā)繞一圈走到南極，你會發(fā)現(xiàn)，你一直在走上坡路。 所以，科學(xué)家們把這種北半球南半球存在差異的情況稱之為火星殼的二分性。它是這個行星的最大的謎團之一。 【北極撞擊事件】 2008年，科學(xué)家繪制了火星表面的地圖，并給出了火星上巨大凹痕的解釋。  火星表面?zhèn)尾蕡D（藍(lán)色區(qū)域為低洼區(qū)域） 圖片中，火星上那片巨大的藍(lán)色區(qū)域是太陽系中最大的盆地。這是某次大規(guī)模撞擊的結(jié)果。這個撞擊被稱為“北極撞擊事件”。 這次撞擊炸出了一個寬6500英里，深5英里的隕石坑，大到足以吞噬整個美國還有剩余的空間。 這確實是非常重大的事件，事實上，整個星球的上半部分似乎都被吹走了。能做到這一點的可能是與冥王星大小的物體襲擊了火星。 如果與6500萬年前使恐龍滅亡的那次撞擊比起來，那次撞擊就顯得非常微不足道了。 45億年前早期的太陽系，充滿了星子和原行星?；鹦呛偷厍蛟谛纬傻倪^程中留下的類似小行星的殘留物。其中一顆小行星非常巨大，它與火星發(fā)生了直接碰撞。 此時，如果火星上已經(jīng)有生命了，那么任何微小的火星生命都面臨滅頂之災(zāi)。 如果這次撞擊發(fā)生在今天，而我們很不幸地目睹了這次事件。你首先看到的將是天空中出現(xiàn)了另一個月亮，然后當(dāng)你再看到它時會發(fā)現(xiàn)它越來越大了。 當(dāng)它落下來時，它會布滿整個天空，從地平線一頭到地平線另一頭。而當(dāng)它撞擊的時候，它的頂部仍然遠(yuǎn)在太空中。     行星撞擊想像圖 撞擊的星球直徑有1900公里，相當(dāng)于冥王星的大小。撞擊時產(chǎn)生的能量會使整個火星震撼，整個星球就像果凍一樣搖擺不定。 碰撞的一剎那產(chǎn)生的沖擊波所釋放出的能量，比任何有記錄的地震都要大，就像一場巖石海嘯沖出來，把任何東西甩到一邊。 這個影響是災(zāi)難性的，它將星球近一半的表面吹入太空，并將殘留的地殼變成沸騰的熔巖湖。 你無法想像整個星球融化，所產(chǎn)生影響的規(guī)模有多大。這絕對不是小行星撞擊地球所能比的，這是整個行星的融化事件。 可以說，火星被毀滅了，整個火星的表面是熔化的。它的大氣層被吹到太空中，海洋也被蒸發(fā)了。 如果火星是我們太陽系中第一個生命的家園，那現(xiàn)在可能已經(jīng)不存在了。 火星表面需要5000萬年，才能從撞擊中恢復(fù)過來。 新證據(jù)表明，火星后來可能已經(jīng)恢復(fù)了生命的生存條件。但生命本身是否又重新出現(xiàn)了呢？ 【第二代火星生命】 “北極撞擊”事件的1000萬年之后，火星的溫度已經(jīng)冷卻到足以使其表面再次變成固體。 火星上已經(jīng)有了生命的一些成分、穩(wěn)定的表面以及一些能量。但還是缺一樣關(guān)鍵要素——水。 44.9億年前的火星，星球表面是干燥的。沒有水，生命無法重新開始，第二代火星生命永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)。 2004年，美國宇航局的機遇號探測器登陸火星，它的任務(wù)之一是尋找北極撞擊火星后，水返回火星的證據(jù)。 沒過多久，“機遇號”在一個沙丘化石表面偶然發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的東西——奇異的、圓形的金屬巖石。這些巖石被稱為藍(lán)莓石。 這些草莓石是一個重要的發(fā)現(xiàn)。因為地球上，美國猶他州的石化沙丘上，也散落著藍(lán)莓石。 要形成這樣的小藍(lán)莓石，需要大量水的，必須有水流穿過巖石，讓巖石收集鐵，然后必須有大量的風(fēng)，經(jīng)過幾千年的風(fēng)蝕，較軟的巖石被吹走了，最后只留下藍(lán)莓石。 為了讓藍(lán)莓石能在今天的火星表面生存，這顆紅色星球在災(zāi)難性的撞擊后一定有了水和大氣層。 由于火星表面有液態(tài)水，生命的成分可能會再次結(jié)合創(chuàng)造出第二代火星生命。 但是這些水是從哪里來的呢？答案令人驚訝，它可能就在這顆行星上，而且水非常豐富。 我們知道在地球的地幔深處有水，所以完全有可能在火星深處存在水?；鹕奖l(fā)可能會把水帶回星球表面。 火星上有太陽系中最大的火山。其中最大的就是奧林帕斯火山，比珠穆朗瑪峰高三倍多。 44.9億年前，火山噴發(fā)出帶有水的熔巖，形成猛烈的暴雨淹沒了火星表面。 幾萬年后，火星再次變成了一個水的世界，為第二代火星生命的崛起提供了完美的條件。 所以，理論上說，40億年前第二代單細(xì)胞細(xì)菌可能在火星上出現(xiàn)了。同時，在四億公里外，地球上的生命也才剛剛開始。 然而與火星不同的是，地球上有穩(wěn)定的氣候，生命得以不斷地進化，并最終進化成我們。 火星的情景卻截然不同。來自火星勘測軌道飛行器的證據(jù)表明一場冰凍的末日即將來臨。對于第二代火星生命來說，凜冬將至。 2008年，美國宇航局的火星勘測軌道飛行器在火星表面高空飛行。它的探地雷達儀器能探測地表深處，旨在解開火星的地質(zhì)秘密。 當(dāng)它掃描火星赤道附近時，軌道飛行器發(fā)現(xiàn)了一些不應(yīng)該在那里的東西——一個巨大的地下冰川。一英里厚，三倍于洛杉磯的面積。  火星上的地下冰川 這種規(guī)模的冰應(yīng)該只會在極寒的兩極形成，唯一的解釋是，火星的赤道偏離了太陽。 一定是被某個東西給掀翻了，隨著時間的推移，火星軸線的傾斜度發(fā)生了顯著的變化。 大多數(shù)行星都會擺動，而且是不定時地擺動。一旦擺動得非常厲害，就會翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致超級冬天的出現(xiàn)。 如果這發(fā)生在地球上，洛杉磯可能會變成北極。你可以想象火星上也發(fā)生了類似的事情，變化會非常的劇烈。 39億年前，火星幾乎傾斜了80度，冬季氣溫降到零下87攝氏度以下。 隨著極地冰蓋迅速向赤道擴散，液態(tài)水和任何潛在的火星生命都凍結(jié)成了固態(tài)。驅(qū)動生命進化反應(yīng)的水會在微小細(xì)菌體內(nèi)凍結(jié)。冰晶的形成并刺穿火星生命的細(xì)胞壁，直到最終死亡。  冰晶刺穿火星生命細(xì)胞壁想像圖 每12萬年，火星的傾斜度就會發(fā)生變化，因為星球的混亂擺動，使得火星生命一次又一次地從深凍中拋進又拋出。 與此同時，在地球上，我們的遠(yuǎn)古祖先卻過得很輕松，地球的擺動和季節(jié)保持相對穩(wěn)定。這都要歸功于我們的秘密武器——我們的超大月亮。 地球和月球的相互作用，意味著我們的旋轉(zhuǎn)軸非常非常穩(wěn)定。季節(jié)變化一年又一年，一個世紀(jì)又一個世紀(jì)，幾十億年都是如此。 月球巨大的質(zhì)量對地球產(chǎn)生了巨大的引力，穩(wěn)定了地球的擺動，并控制了我們的氣候。 如果沒有月球，早期的地球會像火星一樣劇烈地擺動，我們的祖先也會面臨和早期火星生命一樣的冰凍命運。 火星沒有大衛(wèi)星，只有兩個很小很小的衛(wèi)星，對它的影響很小。 所以如果說火星的第一次生命是被巨大的撞擊殺死的，那么它的第二次很可能是被火星本身殺死的，因為火星本身很不穩(wěn)定。 【第三代火星生命】 在火星上，生命的前景似乎很暗淡。但如此嚴(yán)酷的星球環(huán)境，有可能使火星生命進化，并適應(yīng)這樣的環(huán)境。 我們之所以知道這一點，是因為在地球上，被稱為極端微生物的有機體已經(jīng)進化到可以生活在最惡劣的環(huán)境中，從海底沸騰的熱液噴口到冰川的深凍，都有生命的痕跡。 所以當(dāng)環(huán)境變得艱難時，生命似乎也變得更頑強。也許火星的超級冬天孕育出了第三代生命…… 38億年前，第三代生命可能已經(jīng)在火星表面繁衍生息。 它們是由少數(shù)幾種火星生命進化而來，熬過了火星上的超級冬天，這是迄今為止火星上最艱難的生命。 但是，隨著超級冬天的結(jié)束，火星生命面臨的挑戰(zhàn)將變得更加糟糕。 另一個滅絕級別的事件即將發(fā)生，火星的大氣層正在被不斷地撕裂，這是否就是徹底消滅火星生命的那致命一擊呢？ 想象一下，38億年前的火星是一個溫暖潮濕的世界。超級頑強的細(xì)菌在蓬勃發(fā)展，但這些火星生命即將面臨另一場災(zāi)難。 這場災(zāi)難將考驗最強壯的火星生命，他們即將失去生命中最基本的組成部分——液態(tài)水。 你必須意識到在行星表面有液態(tài)水是多么的困難。我們知道，當(dāng)周圍有液態(tài)水時，生命就會運行得很好。 但如果要保持液態(tài)水，就需要氣壓和溫度的平衡。如果沒有了大氣的壓力，那么無論溫度如何，液態(tài)水都會從行星表面蒸發(fā)。 而氣壓是由于大氣的存在而產(chǎn)生的。在很多方面，大氣就像一個蓋子，阻止水進入太空。 這種大氣壓非常重要，37億年前地球上的生命享受著溫暖的海洋和厚重的大氣層。 但在火星上，第三次滅絕級別的事件，正蓄勢以待。大氣層正在慢慢被剝離，火星上的海洋開始蒸發(fā)。這兩個行星上的生命，現(xiàn)在他們的命運都取決于星球磁芯的強度。 事實證明，地球上大氣層的存在，可能依賴于地球的磁場。因為我們磁場的作用，就是保護我們免受一種風(fēng)的沖擊。一種來自于太陽的持續(xù)吹出的亞原子粒子流。我們把它稱之為太陽風(fēng)。 太陽風(fēng)，我們已經(jīng)多次提到它了。它有著驚人的能力，如果行星沒有磁場的保護，它就會把行星的大氣層給剝離。 太陽風(fēng)剝離大氣層想像圖 38億年前，火星也有一個熔化了的地核和磁場。后來火星的磁場消失了，科學(xué)家們猜測，部分原因是古代北極撞擊的影響。這次撞擊不但改變了火星的地貌，也將熱量送入火星，增加了外地幔的溫度。 行星內(nèi)部的熱量趨于平衡，金屬慢慢停止攪動。但由于溫度梯度比較小，使得這個動態(tài)過程很難驅(qū)動強磁場。 幾億年后，火星的磁場關(guān)閉了。當(dāng)火星突然失去了磁場，超級強悍的火星生命也同樣面臨滅絕，一點一點地，大氣層正被吹進太空。整個星球的氣壓都在下降，火星上的大部分水已經(jīng)蒸發(fā)殆盡。 沒有了這種珍貴的液體，存活的機會微乎其微。 但是，對于火星生命來說，還有一個更迫在眉睫的危險，由于沒有了磁場和厚厚的大氣層，火星表面感受到了太陽輻射的全部力量。 如果是地表的微生物，除了必須要適應(yīng)很少的大氣和沒有水的環(huán)境。還要遭受大量來自太陽的紫外線，以及那些一直撞到你身上的粒子。 太陽風(fēng)輻射的轟擊后，它們的DNA會被撕裂。沒有大氣層，這個星球的表面就是無菌的。 【第四代火星生命】 但這真的是火星生命的終結(jié)嗎？ 生命是如此頑強，即使是那些難以置信的災(zāi)難性變化，它也能幸存下來。所以有可能，今天它們還在那里。 為了在輻射中存活下來，火星生命必須深入地下。在這個受保護的地下環(huán)境中，它也可能會找到液態(tài)水的來源。 如果是那樣的話，火星生命今天還會在那里，等著我們?nèi)グ菰L并向它們打招呼。 自20世紀(jì)60年代以來，機器人探測器和著陸器一直在火星表面尋找生命的跡象。 但他們找對地方了嗎？火星表面是一片沒有水的沙漠，受到有害輻射的轟炸，如果今天火星上還有第四代生命存在，許多科學(xué)家認(rèn)為它一定在地下深處。 在火星表面之下，可能擁有生命所需的一切條件。那里可能有一些液態(tài)水，而且也不受地表強烈輻射的影響。 在火星上發(fā)現(xiàn)生命將是人類一項不朽的成就。但這是有危險的，把火星上的生命暴露給地球上的生命，我們會不會無意中引發(fā)另一場滅絕事件？ 人類一直是地球上最有效的物種滅絕機制之一。 所以我們會在火星上制造類似的災(zāi)難嗎？ 如果有一天人類去了火星，那么我們將成為一個入侵物種。如果有一些火星生命存活在某個生態(tài)位上，我們將成為它們最終的毀滅者。所以我們有保護火星上任何生命的道德責(zé)任。 當(dāng)然問題并不在于我們，而在于我們體內(nèi)和體內(nèi)的細(xì)菌。平均有10到20萬億細(xì)菌正在搭乘我們?nèi)祟惿眢w的便車。如果我們?nèi)セ鹦?，我們就會帶上我們的“小伙伴”?/p> 而這些“小蟲子”中的任何一個都有可能成為火星生命的致命競爭對手。 所以，當(dāng)我們要發(fā)射探測器到火星上時，為了防止火星污染，我們要把設(shè)備在110攝氏度的溫度下炙烤至少50個小時。 但是要讓宇航員保持“清潔”那就是另一回事了，我們不能燒烤人類。我們無法在這樣的溫度下生存，除非我們找到一種方法，讓宇航員遠(yuǎn)離“蟲子”。 否則利用機器人去探索火星，是我們保護火星生命免受傷害的最佳選擇。 不過，有報道說，美國航空航天局稱在2040年將人類送上火星?？磥?，為了人類將來的生存與發(fā)展，人類已經(jīng)顧不上是否會給火星生命帶去傷害了。 【我們可能都是火星人】 一些科學(xué)家認(rèn)為最早的火星生命可能并沒有留在火星上。它可能已經(jīng)來到了這里，我們的地球。 有一種理論認(rèn)為生命可能源自火星，或者在火星和地球之間來回穿梭。 這并不是牽強附會，事實證明，我們地球上確實是有一些來自火星的隕石。 因為隕石都經(jīng)歷了地球大氣層的燒蝕，表面有一層氣體摩擦燒蝕的硬殼，這與地球上的石頭是很不相同的。 再就是不同天體的隕石成分也不相同，火星隕石也是有其獨特的成分的，人類發(fā)射到火星上的探測器發(fā)現(xiàn)火星隕石和火星上的石頭很相似。所以科學(xué)家們對火星隕石的確認(rèn)基本是沒有疑義的。 火星隕石迄今為止共發(fā)現(xiàn)15個，其中6個發(fā)現(xiàn)于南極，4個發(fā)現(xiàn)于荒漠，都是非球粒隕石，巖石類型包括輝玻巖、輝橄巖、純橄巖、斜方輝巖，超鎂鐵、火成玄武巖等。 如果火星生命來到地球，他們會在我們的星球上播種生命的種子嗎？ 我們的祖先可能源自火星生命的理論被稱為“有生源說”。 根據(jù)該理論，地球上的生命始于一塊充滿外星細(xì)菌的太空巖石降落在地球上。我們今天看到的所有生物，包括我們自己，都是從那些宇宙漫游者進化而來的。 科學(xué)們經(jīng)過研究，確定地球上的生命可以追溯到40億年前。即被稱為晚期重轟炸的小行星雨持續(xù)攻擊的末期。 有很多來自太陽系外部的物體——彗星，小行星，和各種各樣的東西……進入太陽系內(nèi)部并撞擊行星。 有一個巨大的物體撞擊火星時，把火星的碎片撞入太空。而這個撞擊就是北極撞擊。 這個時間剛好能聯(lián)系上地球上的晚期重轟炸末期。 如果根據(jù)火星地質(zhì)記錄，計算一下有多少碎片會被拋到太空中以及可能在什么時候發(fā)生，你會發(fā)現(xiàn)這與后來的北極撞擊是一致的…… 有可能來自北極撞擊的碎片來到了地球，并像雨點一樣落在地球身上，形成了后期的重轟炸。在地球上播撒了火星的細(xì)菌孢子。 科學(xué)家們在火星隕石“艾倫—希爾斯84001”發(fā)現(xiàn)了關(guān)于火星生命的痕跡，美國宇航局科學(xué)家利用高分辨率電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，這塊隕石晶體結(jié)構(gòu)中的大約25%是由細(xì)菌形成的，觀測結(jié)果直接將神秘的火星生命遺跡展示在人類面前，這塊隕石也成為火星曾存在生命的最有力證據(jù)。 當(dāng)然，這種古老的火星生命是否會在地球上撒播生命的種子，目前還只是一個假設(shè)，我們還不確定。我們沒有確切的證據(jù)，但這在物理上是有可能發(fā)生的。 火星隕石及隕石晶體結(jié)構(gòu) 那么外星細(xì)菌是否能在漫長而嚴(yán)寒的太空旅行中存活下來呢？ 在地球上的某些細(xì)菌，當(dāng)它們經(jīng)歷一個緊張的環(huán)境時，它們開始形成我們所稱的“孢子”。 而孢子，你可以想象成一個種子所有的遺傳信息都在中間。它受到無數(shù)層防御的保護，就好比他們把自己封閉在太空船里，這將使它們能夠在太空中生存。 你可以取一個孢子，把它放在太空中，然后再帶回來，你發(fā)現(xiàn)它們?nèi)匀豢梢源婊睢?/p> 孢子能讓細(xì)菌在休眠狀態(tài)下存活很長時間。有一個記錄，在恐龍時代之前形成的孢子，在經(jīng)過2.5億年的睡眠后被復(fù)蘇了。理論上，孢子可以存活數(shù)百萬年。 所以，如果這個理論被證明是正確的，那么也就意味著地球上的生命來自火星，我們其實都是火星人。 當(dāng)然，有生源說雖然能解釋地球上生命的來源，但它還是沒有解釋生命是如何開啟的。 也許生命起源于火星，但我們不知道它是如何在火星上開始的。 所以仍然有一個基本的問題：那就是，生命是如何開始的？這個目前還是自然科學(xué)的最大的謎團之一。 所以，盡管火星面臨著不同的星球災(zāi)難，盡管被毀滅的可能性很大，然而火星生命今天仍然有可能活著，深埋在火星地表之下，甚至可能在地球上繁衍生息。 如果生命真的那么頑強，它可以再次重來，一直重啟，持續(xù)重來。這給了很多宇宙生命的希望，這告訴我，生命也許是頑強的，也許每個人都很脆弱，但也許生命本身就是頑強的。 現(xiàn)在科學(xué)家們所能做的就是推測。直到能夠開發(fā)出訪問紅色星球的技術(shù)，并獲得我們的第一個外星生命樣本。 這將改變一切，我們將會有另一個關(guān)于生命如何開始和如何運作的例子。就算它已經(jīng)死亡，我們也知道它就在那里，宇宙生命學(xué)就再也不會和以前一樣了。 |
|
|
