美國宇航局宣布好奇號（Curiosity）探測車在巖層中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)家所謂的“有機(jī)分子”。這些巖層可追溯到近40億年前，那時的火星應(yīng)該是個更適宜生命存活的地方。這一發(fā)現(xiàn)簡直振奮人心，令人難以置信！

美國宇航局很快指出，證明火星上曾有過生命存在的證據(jù)仍有待商榷。火星上發(fā)現(xiàn)的有機(jī)化合物可能確實(shí)來自數(shù)十億年前火星表面存在的生命，但這并不是唯一的來源。

研究人員指出，這些化合物可能是通過其他自然過程形成的。報告中還稱，美國宇航局對火星大氣中的甲烷進(jìn)行了超級大規(guī)模的檢測，發(fā)現(xiàn)了這些特殊的化合物?？茖W(xué)家們使用高性能儀，探測到大氣中甲烷的含量每個季節(jié)都在大幅上升，但甲烷的來源仍是個謎。

人們猜測甲烷是地球表層下巖石和水發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物，或是微生物活動的副產(chǎn)品。這意味著火星上確有生命存在，盡管這種可能性微乎其微。

盡管這些發(fā)現(xiàn)好似天方夜譚，但卻在證實(shí)火星上是否有生命的道路上邁出了極其重要的一步。如果證明火星上確有生命的那一天終將到來，那么如今昭示世人的這些發(fā)現(xiàn)會成為光彩奪目的踏腳石，引領(lǐng)著我們繼續(xù)探索。而現(xiàn)在，我們只需靜待奇跡發(fā)生。

近日，《科學(xué)》雜志刊登了一項重要發(fā)現(xiàn)：歐洲航天局的“火星快車”號探測器在火星南極冰蓋下首次發(fā)現(xiàn)大面積液態(tài)水！盡管高鹽度讓這個直徑達(dá)20千米的湖泊很難成為常見生命的搖籃，但這無疑是火星探索旅程中的重大突破，也為進(jìn)一步的火星生命搜尋提供重要線索。

在覆蓋了火星南極的30億年的冰蓋邊緣，一塊名為“南極高原”的區(qū)域此前并沒有引起科學(xué)家的關(guān)注。冰封、平坦、毫無特色，這里似乎只有沙塵和二氧化碳冰的痕跡。直到最近，在它1.5千米厚的冰蓋之下，科學(xué)家收獲了迄今為止最令人激動的火星發(fā)現(xiàn)之一—一片由液態(tài)水組成的湖泊。

據(jù)中科院物理所微信公眾號報道，意大利科學(xué)家通過歐洲航天局的“火星快車”探測器搭載的MARSIS雷達(dá)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了這片至少有數(shù)米深、直徑約20千米的湖泊。一旦最終得到確認(rèn)，它將成為人類在火星發(fā)現(xiàn)的首個液態(tài)湖。該發(fā)現(xiàn)不僅為過去甚至是當(dāng)前火星生命的搜尋提供關(guān)鍵證據(jù)，還為數(shù)十億年間火星環(huán)境 的轉(zhuǎn)變提供新線索。研究人員表示，“沒有理由認(rèn)為，今天火星上的地下液態(tài)水只存在于這一區(qū)域?！边@項研究發(fā)表在2018年7月25日的《科學(xué)》期刊。

數(shù)十億年前火星也布滿了液態(tài)水

這些液態(tài)水神秘地消失了，火星變得干燥，只留下海洋、湖泊曾經(jīng)存在的地質(zhì)痕跡

羅馬第三大學(xué)的Sebastian Lauro是論文主要作者之一，他表示：“火星南極冰蓋下液態(tài)水的發(fā)現(xiàn)具有重要意義，它讓火星環(huán)境中微生物的存在成為可能?！?/p>

數(shù)十億年前，與地球類似，火星也布滿了液態(tài)水。在這樣的環(huán)境中，生命完全有可能出現(xiàn)。但隨后，這些液態(tài)水神秘地消失了，火星變得干燥，只留下海洋、湖泊曾經(jīng)存在的地質(zhì)痕跡。在此前的火星探測中，一些間接提示火星存在液態(tài)水的證據(jù)時有出現(xiàn)。例如，在“鳳凰號”著陸器的著陸腿上，就發(fā)現(xiàn)過凝結(jié)的露珠；軌道探測器也曾找到過火星表面有液態(tài)水正在流動的證據(jù)。不過，之后也有研究提出，這些所謂的“水流”實(shí)則是風(fēng)吹的沙塵。

這些曾經(jīng)遍布火星的液態(tài)水，如今都去哪了？其中一些可能進(jìn)入太空，但更多的水并未真正離開火星，而是以冰的形式凍結(jié)在地下。如今，這一發(fā)現(xiàn)意味著，并非所有水都處在凍結(jié)狀態(tài)。

過去12年間，“火星快車”的MARSIS雷達(dá)系統(tǒng)通過低頻雷達(dá)脈沖，對火星地下進(jìn)行了詳盡的測繪。每當(dāng)探測到不同物質(zhì)的邊界，例如冰-巖床界線，數(shù)據(jù)都會被反射回探測器中。在液態(tài)水存在時，反射尤為強(qiáng)烈，在圖像上會呈現(xiàn)出與眾不同的亮斑。

為了在南極冰蓋下找到這樣的亮斑，2012~2015年間，“火星快車”對南極高原進(jìn)行了29次探測，最終確認(rèn)了這處直徑20千米的亮斑的存在。研究人員表示，之所以到今天才發(fā)表論文，是因?yàn)樗麄兓藥缀跻徽攴治鰯?shù)據(jù)，隨后用兩年時間寫論文、排除所有液態(tài)水之外的可能性。

穩(wěn)定的液態(tài)水是生命存在重大線索

火星可能擁有一個從行星早期一直存活下來的、非常大的地下生物圈

“真正令人興奮的是，這是通過三年的雷達(dá)數(shù)據(jù)觀測到的，穩(wěn)定存在的液態(tài)水，而不僅是短期出現(xiàn)的水滴?！迸餐O地研究所的冰川學(xué)家Anja Diez說。Diez還表示，這片地下湖泊或許與雷達(dá)在地球南極、格陵蘭島冰川下發(fā)現(xiàn)的湖泊相似。

現(xiàn)任職于行星科學(xué)協(xié)會的Steve Clifford一直在探討在火星的南北極冰蓋下是否也會出現(xiàn)類似的水文活動，還有這類活動能否把融水輸送到遍及火星全球的地下含水層中。據(jù)他推測，在火星的永久凍土層下，應(yīng)該存在這樣的含水層。Clifford的模型表明，大量液態(tài)水仍可能隱藏在火星深處，為那些很久之前從變得不再適宜居住的火星表面撤退的生命提供了一個遍及全球的避難所。

“這一發(fā)現(xiàn)可能意義重大，”Clifford說，他沒有參與此次的研究，“基于與地球的類比，如果火星地下仍存在水，那我們沒有理由認(rèn)為在火星地下條件下產(chǎn)生并進(jìn)化的生命無法持續(xù)到今天……如果火星地下深度僅有1.5千米的地方真有液態(tài)水（在火星南極高原），那么液態(tài)水也可能存在于更深的地方。而且，如果火星的某個區(qū)域具備適合生命生存的條件，而且這個區(qū)域與其他區(qū)域的水系是連通的，那么火星就可能擁有一個從行星早期一直存活下來的、非常大的地下生物圈?！?/p>

火星地下湖為什么能夠存在

巖石中溶出的礦物鹽起到了抗凍結(jié)劑的作用，火星地下的熱點(diǎn)可能起到加熱作用

地下液態(tài)湖泊能夠存在的一個關(guān)鍵因素，是從巖石中溶出的礦物鹽。它們起到了抗凍結(jié)劑的作用，使得水的凝固點(diǎn)遠(yuǎn)低于正常狀態(tài)。礦物鹽在火星巖石中普遍存在，它很可能也是前文提到的火星露珠、地表水流的關(guān)鍵原因。不過，這些礦物鹽對生命來說并不是好消息。但Clifford也指出，火星地下的熱點(diǎn)（hotspots）可能起到加熱作用，因此不需要大量能破壞生命的礦物鹽，液態(tài)水就可能出現(xiàn)。

需要指出的是，這一猜想目前還無法得到驗(yàn)證。MARSIS雷達(dá)的敏感度和分辨度還是不足以探明沉積物的厚度，以及它是否與其他類似結(jié)構(gòu)相連。將來升空的探測器上，將搭載更先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)，屆時這些細(xì)節(jié)問題或許能得以解決。

水里有毒？有人質(zhì)疑對微生物致命

科學(xué)家表示，由于液態(tài)水處于極深的火星冰蓋之下，其水文環(huán)境極其嚴(yán)酷寒冷，并不適宜微生物生存。

“能讓水在冰點(diǎn)下維持液態(tài)的鹽濃度對于任何微生物來說都是致命的，”澳大利亞天文臺研究員弗雷德·沃特森說。

同時有其他科學(xué)家對該項目提出了質(zhì)疑。美國西南研究院太空所專家大衛(wèi)·斯蒂爾曼認(rèn)為，研究該項目所使用的雷達(dá)無法穿透火星表面的冰蓋。“這對該研究帶來了疑問。

最終，火星的地下世界究竟藏了多少液態(tài)水？這一問題或許只能交由機(jī)器人或人類宇航員的實(shí)地探測來解決。

“目前火星極地冰層之下仍可能有生命存在，這個事實(shí)強(qiáng)調(diào)了一個問題，就是我們在研究火星時絕對不能污染它，”Clifford說，“這不僅會使生命探測實(shí)驗(yàn)的結(jié)果變得模棱兩可，而且還會污染可能在火星全球范圍內(nèi)相互關(guān)聯(lián)的生命棲息地，從而對火星本土生物圈產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。我擔(dān)心，除非我們非常小心，否則我們最終可能親手毀滅自己在另一個星球上發(fā)現(xiàn)的第一種生命?！?/p>

移民火星 他是設(shè)想第一人

曾經(jīng)說要“移民火星”的特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克等來了一個好消息：火星上首次發(fā)現(xiàn)地下液態(tài)水湖了。

據(jù)虎嗅微信公眾號報道，不過，除了雷達(dá)數(shù)據(jù)以外，科學(xué)家們還需要更多直接的證據(jù)來證明這一液態(tài)水湖的存在。意大利國家天體物理學(xué)研究所研究員羅伯托·奧羅塞則說，去到那里、拿到直接證據(jù)不是件容易的事，需要傳送能夠完成1.5千米冰川鉆探的機(jī)器人，現(xiàn)如今科技的發(fā)展還不足以支撐這樣的操作。但不管怎么說，這樣的發(fā)現(xiàn)還是翻開了人類對于火星幻想的新一頁。

“火星移民”這事兒，還是馬斯克的想法。他在2016年的國際宇航大會上做了題目為“把人類變成星際公民”的演講，詳細(xì)介紹了自己的公司SpaceX將開發(fā)大型火箭和飛船，將人類送往火星，最終實(shí)現(xiàn)火星殖民的計劃，當(dāng)時他為自己定下的目標(biāo)是10年內(nèi)發(fā)射有人駕駛的太空船到火星。

馬斯克在國際宇航大會的演講中提到，人類未來大概有兩種可能性，一是永遠(yuǎn)留在地球直到滅絕，二是移民宇宙成為一個跨星球物種。而他自己肯定支持后者。

為了拯救人類，他研發(fā)火箭和飛船、研發(fā)火箭回收以大幅度節(jié)約成本，讓人們未來“賣掉一棟房子就能走出地球”。

諾蘭電影《星際穿越》里的馬修·麥康納和安妮·海瑟薇在無垠宇宙中穿梭航行，只為尋找到人類的下一顆可居住星球。如果地球只是人類旅途中的一個歇腳驛站，那火星，會是下一站嗎？

不管是與不是，人類都對太陽系內(nèi)這顆紅色的星球，擁有著無窮的遐想和不滅的好奇。

發(fā)布于 2018-08-05