在火星咸水徑流中尋找生命

晨飛

1895年，帕西瓦爾·羅威爾將他的望遠鏡對準了火星，并且看到了河道。自那時起，地球公民就開始爭論火星這顆紅色的星球上有沒有流動的水。有水的地方就可能會有生命。但是這些生命會是怎樣的形式，我們又該在哪里找呢？天體生物學(xué)家使用的是來自地球寒漠的線索。

火星上有水的確鑿證據(jù)來自地表的暗紋，這些暗紋長達幾百米，裝點著峽谷和環(huán)形山的山體，隨著季節(jié)漲縮。研究者2010年在火星勘測軌道器拍攝的圖像中第一次注意到這些條紋。但是它們是由什么構(gòu)成的？為了找到答案，亞利桑那大學(xué)的行星地質(zhì)學(xué)家馬特·霍伊納茨基和他的同事，對飛行器上搭載的另一個攝像機提供的數(shù)據(jù)進行了分析。這個攝像機是用來檢測巖石化學(xué)特征的光譜儀。

他們發(fā)現(xiàn)，這些條紋是鹵水，在氣溫較高的月份里向下坡流淌。它們由水和鹽組成，是氯酸鹽和高氯酸鹽的混合物。光譜儀在黑爾、帕利基爾和霍洛維茨環(huán)形山，以及一個叫作科普萊特斯的大峽谷山壁上的條紋中都找到了鹽分，但在周圍的地形中沒有檢測到。

雖然科學(xué)家從未懷疑在遙遠的過去火星上流淌著水，找到現(xiàn)存的河流卻令人吃驚。這顆行星已經(jīng)失去了它的大部分大氣層，現(xiàn)有的大氣層只是地球的1%。這意味著任何到達地表的水都會迅速蒸發(fā)。此外，鹽分會使水的冰點降低，這些含鹽的條紋就是位于即使在溫暖的月份里也只有-23℃的地區(qū)。

如果火星上仍然有液態(tài)水存在，會不會也有生命排除萬難存活下來呢？40億年前的火星像地球一樣，有湖泊、海洋、比現(xiàn)在溫暖的大氣層，以及保護性的地磁場。但這些都已經(jīng)不復(fù)存在。但如果生命在這樣的環(huán)境中扎根，就不會簡單地消失，而是很可能撤退到了地下。新南威爾士大學(xué)的天體生物學(xué)家馬爾科姆·沃爾特說：“想要滅絕整個星球的生命是不可能的。”

對奧克蘭大學(xué)的天體生物學(xué)家凱瑟琳·坎貝爾來說，在火星上尋找生命就像大海撈針。但即使如此，地表這些含鹽的條紋也或許是我們目前最好的機會。“至少現(xiàn)在我們有了一個可以撈針的大海。”

沃爾特認為，這些鹽水徑流或許能將安居在地下的微生物沖刷到火星的地表上來。

30多億年前，火星和地球非常相似。如果地球上有生命，為什么火星上不能有？

但是生命真的能夠在這種寒冷、干燥、含鹽的條件下生存嗎？2012年，西班牙天體生物學(xué)中心的研究者在智利寒冷干燥的阿塔卡馬沙漠地下2米處發(fā)現(xiàn)了一個“微生物綠洲”，由幾種細菌和古菌組成，可以依靠沙土中鹽分的結(jié)晶存活。結(jié)晶從滲透進沙土的空氣中吸收水分。這些水分在結(jié)晶表面濃縮成一個薄薄的液態(tài)膜，足以維持微生物的生存。如果阿塔卡馬沙漠的微生物能夠利用這一策略存活，或許火星上的生命也可以利用這一策略。

地球上的微生物和火星上的微生物或許并不相同的可能性產(chǎn)生了一個問題。如果我們在火星上找到了生命，怎樣證明它不是來自地球的污染？航天器表面已經(jīng)被證明做不到無菌。坎貝爾認為，不管怎樣，火星漫游車也不是我們能夠用來找到生命的方式，漫游車太慢了，而且無法采集和處理可能含有生命痕跡的樣品，所以我們必須送宇航員去。“可以讓馬特·達蒙去，或者其他任何人。可以把馬特留在火星上，把巖石樣品寄回地球來——拜托啦！”她說。

同時，關(guān)于火星的鹽水徑流仍然有很多問題等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。一種理論是，這些條紋是由地下水滲出地表產(chǎn)生的。但是另一個可能是——這種可能性霍伊納茨基目前正在研究——沿著火星地表陡峭斜坡分布的干涸鹽分從薄薄的大氣層中吸收水分，就像在阿塔卡馬沙漠中那樣。

研究團隊目前并不知道鹽水徑流的完整范圍。軌道飛行器只觀測了當(dāng)?shù)靥枙r下午4點的地區(qū)。這個時候潮濕的條紋已經(jīng)被太陽加熱了一整天，很多水分應(yīng)該已經(jīng)蒸發(fā)了。霍伊納茨基說：“鹽水徑流可能會比我們能夠記錄的多很多。”

下一個火星軌道探測器被安排在2022年發(fā)射，應(yīng)該會提供更多關(guān)于火星的信息。但是在2020年，美國航空航天局會發(fā)射它的下一個火星漫游車。它會不會被送去檢驗這些含鹽的區(qū)域，以求尋找生命？坎貝爾說，這些區(qū)域也是正在討論的可能著陸地點之一，不過陡峭的山坡對試圖穿越火星的漫游車來說是非常具有挑戰(zhàn)的地形，減少了美國航空航天局把漫游車送到這里去的可能性。

沃爾特打賭，我們遲早會在火星上發(fā)現(xiàn)生命。他說：“30多億年前，火星和地球非常相似。如果地球上有生命，為什么火星上不能有呢？”