2024年10月中旬,某專業學術期刊發表了一篇天體生物學論文,稱一項建模研究顯示,火星表面的塵埃冰為光合作用生命的存在創造了必要條件,因此,位于火星中緯度的冰沉積物應當成為尋找火星生命的關鍵線索。這一發現無疑再次激發了人們探索火星生命的興趣。
火星上到底有沒有生命
火星近年來已經成為多國頻頻探測的對象,而對生命的探尋一直是火星探測的主要任務。經過多年的研究,現在科學家普遍認為,火星上基本沒有高級生物,也就是說,那些心心念念要和“火星人”交朋友的人要失望了。然而,科學家認為火星在早期曾是地球的姊妹星球,氣候溫暖而濕潤。在39億至35億年前,火星與當時的地球非常相似。既然生命在地球上能夠演化出來,那么在那時,火星的環境也應該具備了生命所需的基本條件,因此火星上曾經存在過生命的可能性并不小。
眾所周知,水是生命之源,而火星曾經有過大量的水資源。盡管探測器沒有在火星地表發現液態水,但諸多探測結果表明,今天的火星在兩極冰蓋以及近地表層還存儲有大量水分?;鹦悄媳眱蓸O都有厚厚的干冰層,干冰層下方則是體量十分巨大的水冰層。2018年,火星快車號探測器的雷達在火星南極冰蓋下方1.5千米處發現了一個延展20千米的冰河湖,這是火星上第一個被發現的穩定水體。毫無疑問,火星近地表層一定蘊藏著更多的水體、實際上,火星歷史上可能1/3至3/4的表面都為液態水所覆蓋,大量年代久遠的網狀峽谷和外流水道就是最充分的證據。有些外流水道寬達幾十千米、長達幾百千米,據估計,形成這些外流水道所需的水量足夠形成—個450至900米深的全球性海洋。
同時,火星隕石也為我們探尋火星生命提供了重要線索。迄今為止,火星隕石仍是目前唯一能夠直接獲取的火星樣品,它們攜帶了有關火星形成與演化、火星古環境和可能存在生命的寶貴信息。目前全球已經收集到約300塊火星隕石樣品。1996年,NASA的科學家聲稱在一塊南極火星隕石中,發現了生命存在的證據:在隕石中發現了碳酸鹽脈以及相關的有機質。但是,大多數學者認為,除了碳酸鹽脈,其他的證據可以通過多種成因解釋,甚至可能是污染或樣品處理過程中產生的結果。2011年,一塊火星隕石墜落在摩洛哥沙漠,經過分析,科學家在該隕石中發現了有機質,這一發現是目前支持火星存在過生命的重要證據。
火星為何變得如此貧瘠
那么,既然火星上有過水,也可能繁衍過生命,為何它沒有像地球一樣充滿生機,反而變成了一片荒涼之地呢?答案就是——太陽。太陽持續向外噴射帶電粒子流,也就是太陽風。地球上的生命之所以很少受太陽風的影響,是因為地球內部存在旋轉的、對流的鐵水和鎳團,這樣的鐵水和鎳團好似位于地球核心的發電機,在地球周圍形成了—個磁場,把太陽風擋在了外面。同理,火星的中心應該也有—個類似的“發電機”。但是隨著火星核心的冷卻,其中液態金屬的對流逐漸減弱,導致“發電機”停轉,火星的磁場也幾乎消失。太陽風因此能夠自由進入火星,一方面剝離了火星的大氣層,另一方面太陽輻射使得火星大氣中的水分子不斷減少。隨著時間的推移,火星變得又冷又干,最終生命無法繼續生存。
火星能否恢復生機
盡管“火星人”是無法找到了,但火星仍然是地球人感興趣的星球。根據目前的研究,火星被認為是太陽系中,除了地球之外人類最“宜居”的行星。盡管火星上的氣候環境對人類生存而言依然苛刻,比如低溫、缺少生命必需的氧氣和水,但與其他行星相比,火星的生存條件顯然要優越得多?,F在已經證實火星兩極有大量的冰存在,同時火星上的綠黏土和火山灰有利于植物生長,其大氣中的二氧化碳可幫助植物進行光合作用。另外,火星上還擁有豐富的風能、地熱能,以及因火山活動和水流沖擊而形成的各種金屬富礦。因此,火星已成為人類未來登陸的首要候選行星。
那么,未來是否有可能把火星改造成適合人類生活的星球呢?對此,很多科學家都持有樂觀態度。
有方案認為改造火星的過程大約需要1000年,最終火星會變成—個綠色星球。
首先,人類航天員登陸火星,對火星進行一系列的勘測探索,并逐步在火星上建立小型的生活基地。約在100年的時間內,人類通過各種方法,釋放火星土壤中凍結的二氧化碳,使其變暖。當凍結在火星土壤和極地冰帽中的二氧化碳逐步釋放到空氣中后,火星上將會形成類似于地球上的大氣層。
大約200年后,從火星地表釋放出來的二氧化碳已經足夠在火星上空形成一定的大氣壓,于是火星地表開始有液態水流動,水分開始蒸發,火星上將會逐漸出現雨、雪等天氣現象。人類可以向火星引入微生物以及藻類、苔蘚等植物。
約600年后,當微生物在火星表面制造出足夠多的有機土壤,并向大氣中釋放出一定量的氧氣后,人類可以移植—些開花植物到火星上,針葉樹將有可能在火星上生根。在光合作用的幫助下,植物的生長意昧著火星上將產生更多的氧氣。
約900年后,人類可以在火星上建造居住基地,并建立核電站、風力發電站,為火星居民提供源源不斷的能源。
約1000年后,火星會迎來人類的移民,其上會建有很多帶穹頂的封閉型建筑。這時,火星赤道的平均溫度已經達到4攝氏度,火星大氣中將包含50%的二氧化碳、40%的氮氣、5%的氧氣和5%的其他氣體,成為—顆對于人類比較“友好”的行星。