天外來客

祖　遠

有人說，當今世界上最珍貴的不是黃金、不是鉆石，也不是英國女王皇冠上鑲嵌的藍寶石，而是從外表看來一點也不漂亮的“天外來客”一隕石。

實際上，隕石的真正價值是無法用錢來衡量的，它所提供的許多宇宙信息是無價的。一直以來，科學家試圖登上火星，但屢戰屢敗。正因為如此，火星隕石也就成了火星賜予地球的珍貴禮物。

南極，撿隕石的最佳去處

我國科學家曾在河南商丘發掘了五塊隕石，后經證實，這些“天外來客”是在公元前645年12月24日墜落地球的，據說這是迄今為止世界上發現最早的隕石。而人類發現火星隕石的歷史則要短得多，最早的一顆于1815年才在法國被發現。這塊火星隕石重約4千克，為純橄欖巖，科學家后來將其命名為夏西尼。時至今日，世界各國的研究人員收集了許多的隕石，其中在南極洲收集到的隕石總數就超過了17000顆，然而火星隕石卻只有20幾顆。

為什么能夠在南極撿到如此之多的隕石呢?

南極常年寒冷干燥，孕育出厚厚的冰川，這樣的冰層無疑成為隕石的天然儲藏庫，一些幾百萬年或千萬年前降落的隕石可以完好地保存下來。而且，在此發現的隕石比其他地區發現的隕石更少被污染，更富有研究價值。南極冰蓋的形成與演化，使得南極洲成為地球上發現隕石數量最多、品種最全的大陸。

近年來，由于全球變暖，南極大量的冰川融化，許多冰封的原始痕跡逐漸顯露出來。經科學家們在南極科考發現，在南極尋覓到的隕石中，火星隕石與其他眾多隕石有著明顯不同。

一、它是沖擊熔解的玻璃包裹著一些玄武巖質的巖石角礫。

二、流星群隕石是太陽星云凝聚的產物，是構成行星原始的物料。用各種方法測定隕石的年齡均為45億～46億年，而火星隕石是由火星巖石的角礫所組成。其中玻璃的年齡代表受撞擊的年齡，一般為2億年左右。

三、流星群隕石中的礦物已做過極其系統而精細的研究，與火星隕石中的礦物差別極大。

四、火星隕石的化學成分代表了火星巖石與火星土壤的成分，與流星群隕石的化學成分明顯不同。

五、當火星隕石中的熔體很快冷卻形成玻璃時，捕獲了少量的火星大氣。經測定，火星隕石玻璃體中氣體的組成及特征與“海盜”探測器對火星大氣的成分、稀有氣體之間的比例和氨同位素測定的結果相近似。

六、當火星隕石在行星際空間運行時，受到宇宙線的輻照，由此可計算小天體撞擊火星形成火星隕石的年齡和降落至地面的年齡，而對其他隕石現在尚難達到這一步。

火星隕石中的信息

之一：比火星表層巖石年輕

火星表面的巖石是怎樣形成隕石，并最終降落至地球的呢?

科學家經研究后認為，由于太陽系中的小天體撞擊火星，使火星表面的巖石受到高溫高壓的沖擊而氣化、燒熔。熔體很快冷卻形成玻璃狀，并膠結火星表面的巖石碎塊和土壤一起濺射。當濺射物的速度超過火星的逃逸速度時。濺射物即可脫離火星的重力而在太陽系中運行；當運行的濺射物與地球運行軌道相近時，就有隕石降落到地球表面上。

不過這些火星隕石中絕大部分的年齡非常年輕(只有2億年左右)。而90％的火星表面巖石卻要遠遠大于它們，在39～45億年之間。這一問題困擾了天文學家近20年之久。近來，美國亞利桑那大學的詹姆斯·海德教授通過模擬碰撞實驗發現，原來在經常的小型碰撞中，那些年輕的暴露在外的巖石最容易脫離火星地殼，從而形成了這些年輕的隕石。

之二：ALH84001帶來希望

在南極已經收集到的眾多隕石中，盡管火星隕石只有20余顆，但正是這為數不多的火星隕石。給人類帶來了許多關于火星的信息。其中，編號為ALH84001的火星隕石最引人注目。

ALH84001重約2千克，1300萬年前被地球俘獲，但直到1984年12月27日才在南極洲被科學家發現。1996年曾引起全球的極大關注。此前，科學家經過12年之久的研究，通過電子顯微鏡和掃描電鏡觀察發現，在ALH84001火星隕石中有一種由碳酸鹽組成的微細管狀結構，其直徑小于頭發直徑的1／100，并證明這是一塊36億年前火星存在的原始微生物化石。36億年前地球上的生命處于最原始的演化階段，由此似乎說明了火星與地球的生命起源與初始的演化是同步的。

但更多的科學家冷靜而嚴謹地檢驗已公布的資料后，認為隕石中有微細管狀結構是原始微生物化石的科學依據不足。但是，ALH84001體現出來的價值又重新點燃了人們探索地外生命的希望之光，使科學家們在這些已收集的火星隕石中，獲得了許多與生命有關的證據。

之三：“生命痕跡”之爭

火星擁有，或曾經擁有生命存在所需的條件：日照、有機分子、液態水。科學家以此作為研究火星隕石中有無“生命痕跡”的基本標準。

1生物有機體

盡管現在科學家們還不能證實，火星隕石內部的跡象是在隕石脫離火星后由生物有機體留下的，但是，如果當時其內部有一個微小的細菌，則完全有理由存活下來。

為了證實這一理論，科學家們進行了火星隕石到達地球的模擬試驗。試驗發現，在兩個星球形成之初，約有數十億噸的火星巖從火星來到了地球。最令人激動的是，他們發現火星隕石在降落地球表面時，其內部的溫度沒有發生太大的變化，這說明火星隕石在墜落過程中并沒有破壞細菌，甚至植物種子或真菌類生物都完好無損。

其他一些研究還顯示，一塊火星隕石從火星到地球約需1年的時間，而一些生物機體能夠在太空中存活數年之久，這使得生命的“傳遞”成為可能。

2磁酸鹽球

碳酸鹽球是在火星隕石的縫隙中找到的，只有句號般大小。因為碳酸鹽是遇水結晶的一種無機物，科學家得出結論：火星水肯定滲透進人過這些縫隙。測試表明，這些碳酸鹽球形成于36億年之前，說明在那段時期，水這一生命的最為必要的成分存在過。

這些碳酸鹽球即表明了水和細菌的新陳代謝曾經同時存在。由于目前尚沒有辦法證明這些碳酸鹽球形成的方式，因此還存在爭議。

3多環芳烴

火星隕石中發現的多環芳烴是一族氫碳化合物，屬于大而復雜的分子，常被稱作“有機化合物”，被看成生命的建構單元。

美國斯坦福大學專項小組采用了一種復雜的新激光技術，將這些有機分子從微小碳酸鹽球的里邊和周圍分離出來。在地球上，當有機物如浮游生物腐敗時就會產生這種化合物，并可在煤炭和石油中找到它們的蹤跡。由于多環芳烴充斥地球，所以隕石難免有遭受污染之嫌。但科學家在檢查了從南極洲的同一冰結地帶所搜集到的其他堅硬隕石，發現沒有一塊隕石被地球上的多環芳烴所污染。

4晶體性“生命副產品”

多數科學家認為“生命副產品”才是最令人信服的證據。為了找到它，美國科學家麥肯領導的隕石小組使用了高倍掃描電子顯微鏡，仔細觀察直徑小于100納米的粒子。在觀察碳酸鹽球邊緣的過程中，他們看到了與地球上某些類型的細菌所產生的無機物十分相近的淚珠狀的細小晶體。生命說的贊成者認為，淚珠狀的晶體為他們的說法增加了分量。

5“生物”本身

火星隕石中存在狀如“腳趾”的微小球狀物，類似于地球上的細菌，盡管它們比地球最小的納米級細菌還要小約100倍。

由于晶體構成了石頭上存在有以往生命的最有力的證據。晶體體積與生物體積的明顯不相吻合就使這一證據充滿疑問。有人認為，這樣微小結構里的腔穴是如此狹小，它們不但不能容納晶體，也不能容納功能細胞所要求的最低數量的基因材料和最少數量的酶。但是，由于最近發現了兩例地球微生物的直徑可以小到40納米，這一疑問已經得到了解答。

盡管火星生命說遇到的問題錯綜復雜，但人類并沒有放棄努力。不少國家組織南極科學考察隊奔赴南極，試圖找到更多的火星隕石，并從中獲得更多關于火星上有無生命的證據。