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第四章 神秘的太阳系（第6页）

以前人类观察太阳，犹如井中观天。在相当长的历史时期，古人把太阳作力神来崇拜。希腊的太阳神名字叫阿波罗，阿波罗每天把太阳载在金光灿灿的马车上从东边的大海登上天空，晚上隐没在西方的大海里。墨西哥的阿斯德加人甚至把人作为活祭品供奉给太阳，以为这样太阳才能长久生存。后来，开始从事农耕的人类，为了知道季节而开始了对太阳的观测。在中国，传说在尧帝时，已经有了专司天文的官员“羲仲”负责观象授时，由于有一次预报日食出了差错，而被尧帝处以死刑。尧帝还派“羲仲”到山东半岛去祭祀日出，目的是为祈祷农耕顺利。当时已经用太阳纪年了，一年为366天。到公元前600年左右的春秋时代，人们能够用土圭观测日影长短的变化，以确定冬至和夏至的日期。我国的甲骨文上还有世界最早的日食记录，即发生在公元前1200年左右。大约从公元3世纪魏晋时期开始，就能比较准确地预报日食了，并且逐渐形成了一套独特的方法和理论，这也是我国天文学史上的一项重要成就。

太阳对于地球上的人们，乃至地球上的一切，无疑是非常重要的。把太阳作为远离地球的天体之一来研究的天文学已经有了日新月异的发展，从而使我们拥有的太阳知识也日益丰富、准确起来。空间技术的发展却是突飞猛进的，一艘艘无人太空船或载人宇宙飞船带着人们无限希望相继升空。探索宇宙之路是永无止境的，我们相信终有一天会揭开太阳的奧秘。

中微子是一种非常奇特的粒子，它不带电，质量很小，大约只有电子质量的几百分之一。早在本世纪30年代初期，科学家就根据理论推测出，在原子核聚变反应的过程中，不仅会释放出大量的能量，而且还一定会释放出大量的中微子。到了20世纪50年代中期，科学家通过实验证实了中微子的存在。

中微子的发现引起了天文学家的注意，于是他们开始了对太阳中微子的观测和研究。太阳的能量，来自四个氢原子核合成一个氦原子核的聚变反应。在太阳内部，时时刻刻都在进行着大规模的核反应，因此，中微子也时时刻刻从太阳内部大量地产生出来。中微子有一种奇特的性质，就是它的穿透能力极强，任何物质都难以阻挡。中微子从我们身上贯穿而过，我们毫无感觉。中微子不论碰上地球还是月球，都可以轻易地一穿而过。大量的中微子从太阳内部产生以后，就浩浩****、畅行无阻地射向四面八方。地球表面每平方厘米的面积上，每秒钟就要遭受到几百亿个太阳中微子的轰击。

长期以来，人们只能根据观测太阳表层来推测太阳内部的状况。中微子却是直接从太阳内部跑出来的，它们一定会给人们带来有关太阳内部状况的宝贵信息。因此，天文学家对太阳中微子的观测和研究非常重视。最早开始探测太阳中微子的，是美国布鲁黑文实验室的物理学家戴维斯和他的同事们。他们在南达科他州地下深1000多米的一个旧金矿里，安放了一个特制的大钢罐子，里面装着38万公升四氯乙烯溶液，用它作为俘获中微子的“陷阱”。当中微子穿过这个大罐子时，就会和罐中的四氯乙烯溶液发生反应，生成氩原子，并放出电子。用计数器测出产生了多少氩原子，就可以知道有多少中微子参加反应了。

戴维斯等人经过多年的努力，到了1968年，终于探测到太阳中微子。然而，出乎人们意料的是，他们所探测到的中微子数目比原先预期的要少得多，仿佛有大量的太阳中微子失踪了。这是为什么呢?难道太**本没有产生这么多的中微子吗?这个问题引起了科学家的极大重视，成为著名的中微子失踪之谜。

关于太阳中微子失踪的原因，目前科学家认为有好几种可能。第一种可能是目前人们对太阳内部状态的认识有差错，很多天文学家对标准太阳模型提出了很多修改方案，但是始终还没有哪一种修改意见能圆满解释这个问题；第二种可能是现有的原子核反应理论尚有问题；第三种可能是人们对中微子本身的认识并不全面。还有一种可能是太阳内部产生的中微子有很大一部分迅速地改变了本来的面目，所以人们没能探测到它们。但是，究竟谁是谁非，科学家们还不能下最后的结论。

几个可能存在生命的太阳系星球

智慧生物与生命是两个不等同的概念。即使我们能十分有把握地断定，在太阳系诸天体中，除地球外，没有任何一个天体拥有智慧生物，但仍不能肯定，在其他天体中也不存在任何生命活动，特别是那些低等的微生物。

在被怀疑拥有原始生命的太阳系诸天体中，火星是被议论得最多的一个。

在20世纪70年代，“水手号”和“海盗号”飞行器对水星的探测，终于否定了“火星人”的神话。然而，从海盗号探测站所做的三项实验来看，却不能绝对地肯定，那里不存在任何生命形态。

第一项实验是检查有无以光合作用为基础的物质交换，结果是否定的。第二项实验是仿效地球上的物质交换，视察澄清土壤样品中有无微生物。实验时在土壤样品中加入含碳14的培养液，若土壤中有生物，会吸收与消化养分，会排出有放射性的碳14，这可在计数管中进行检测，结果记录到了。而在预先经过消毒处理的土壤中则没有记录到。第三项实验是测量生物与周围环境所发生的气体交换。在加入培养液的土壤样品中，质谱仪记录到有氧的发生，但两小时后却突然停止，不过微量二氧化碳的析出却持续了11天之久。有人指出，如果土壤中存在过氧化物，那么氧的析出就可能不是生物造成的。因此根据这三项实验的结果，人们既不敢肯定，也不能否定火星上生命存在的可能性。即使退一步说，这三项实验证明了火星上没有生命。但它毕竟只能反映实验地点的情况，而不能以点代面地说明整个火星的情况。要知道，四十多年前，人们对环境恶劣的地球南极地区进行考察时，也曾认为那里是不适宜生命存在的，在早期的考察活动中也确实没有发现“定居型”的生物。然而在1977年，人们却在那里的石缝中找到了地衣和水藻。一些火星研究者指出，在火星赤道附近有两个地方，土壤中水的含量要比别处丰富得多。每天每平方厘米的地面至少能释放出100毫克的水（一到夜晚，水汽则凝结为霜，因此这两个地方从地球看去要比火星其他地方明亮得多）。他们认为这两个地方的环境比地球上一些已发现有微生物的极端恶劣环境，更适于生命的存在。

美国国家航空航天局在斯坦福大学最近发表了一篇报告，认为40～45亿年前，南极大陆上曾存在微生物。而从南极大陆的火星陨石中发现的显示火星生命体存在的物质看，地球外存在有生命体的迹象。

美国国家航空航天局局长克鲁把火星上可能存在生命体这个宇宙研究史上的最新发现称之为“令人震惊的发现”。

美国国家航空航天局和斯坦福大学的研究表明，对陨石进行薄片分析后，能见到一种“IllqI多循环芳香碳水化合物（]?AH）”的有机物。这种有机物可以证明火星的生成过程或微生物存在的可能性，从陨石切片，可以得出火星上曾有生物体存在的痕迹。

从PAH中还可发现，有的细菌酷似地球细菌，其分子结构为与磁铁和巴伐利亚硫化铁相似的单细胞物质，这也为火星上有微生物存在的推论提供了证据。当然，美国航天航空局仅用“有力的证据”“有待进一步调查证实”等字眼，尽量避免使用火星上存在微生物的肯定性语言。

克鲁局长解释说：“陨石中发现的火星上存在与地球细菌相似的单细胞生物痕迹，并不是说火星上过去就一定存在高等生物。”

有关的详细研究成果刊在《探索者》上。关于火星上生命体存在与否的话题，今后必将有进一步的争论。

总之，对火星是否拥有低等的生命形态这一问题，目前我们还无法做出肯定与否定的回答。

土卫六是土星的第六颗卫星。它的直径约5800千米，是太阳系中最大的一颗卫星。它也是太阳系里已知的唯一具有真正大气层的卫星。根据1944年奎伯对其光谱的分析，认为它的大气主要由甲烷和氢组成，其大气压约在0．1～1个大气压之间。也就是说，其大气密度虽不及我们地球，但比火星大气却要密得多。土卫六的表面温度，因距太阳较远，大约维持在零下150~C左右。

根据科学家对生命起源的实验研究，人们知道，用紫外线照射甲烷和氢，就能形成许多有机化合物，如乙烷、乙烯、乙炔等。事实上，1979年9月，“先驱者”11号宇宙探测器在距离土卫六356000千米处拍摄到的照片显示，这颗卫星呈现桃红色。这表明它的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等，还可能有氮的一些成分。乙烷、乙炔的存在使人们相信，土卫六上有可能找到更复杂的有机物。因此人们认为，在土卫六表面可能存在一层比较复杂的有机物组成的海洋和湖泊，其情形也许酷似地球生命发生前夕的所谓“有机物海”。如果这一推测是可靠的，那么土卫六上就很可能有一些原始的生命形态。

1980年底，“旅行者”号飞船飞临土星上空时，人们曾期望它能给我们带来更多的有关土卫六的信息。遗憾的是，它只发现土卫六的大气并不像早先所认为的以甲烷为主，而是以氮为主，氮约占98％，甲烷占不到1％。此外，还有乙烷、乙烯、乙炔和氢。值得高兴的是，在红外探测资料中，发现其云层顶端含有与生命有关的分子，可能是属于生命前的氢氰酸分子。但是，由于它的大气几乎完全呈雾状，妨碍了飞船对土卫六表面的观测。因此土卫六上是否真有生命，也还有待进一步证实。

木卫二，直径为3000千米左右，在木星的卫星中属第四大卫星。根据近红外波长的光谱分析，这个卫星的表面存在大量由水构成的冰。而根据其平均密度为3．03克立方厘米来估算，它可能有一个厚约100千米的由冰和液态水组成的壳层。1979年3月，当“旅行者号”飞船飞越木卫二上空时，人们曾非常惊奇地注意到，木卫二具有奇特的与众不同的外貌，分布着许许多多纵横交叉的条纹。犹如一大堆乱麻。经分析，这些条纹应是木卫二冰壳上的裂纹，其中有些裂缝的宽度可能有数十千米，长达1000千米，深为100～200米。更有意义的是，人们还注意到，这种像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调，与其周围颜色浅得多的部分相比，显得轮廓分明。对这种褐色物所作的光谱分析表明，它们很可能是有机聚合物。据此，人们推测，当木卫二从原始星云中形成时，可能也和地球等天体一样，聚集有一些来自原始星云的甲烷和氨。以后，这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来，当其渗透到表面时，便会在太阳紫外线辐射和来自木星的带电粒子的激发下，合成为有机物。尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物，但**水却能保护它们，甚至还会促使它们进一步水解，复合形成氨基酸，为生命的形成提供了条件。

与此同时，来自地球的一项发现也启发着人们的思考。那是在南极的干谷，有一些常年冰封的湖泊。极其微弱的阳光在透过上部厚厚的冰层以后，到达湖底已是微乎其微。然而，当人们潜入这冰冷的、幽暗的湖底时，却意外地发现那里生活着一大片蓝绿藻，它们就靠这微弱的阳光生活。木卫二尽管离太阳比地球远得多，且温度低，阳光弱，但并不比南极湖下的环境差。而且由于自转和公转的耦合关系，它有长达60小时的白昼。因此在一些裂缝刚刚破裂开来的地方，水体里将有可能接受到较充足的阳光，从而使生命在那里繁殖生存。一直到5—10亿年后，当裂缝重新为厚厚冰层所覆盖时，生命也就暂时地潜伏起来，等待另一次机会。

当然，以上所述还只是一些推测，要证实这一猜想，需要有一个能潜入木卫二冰壳下的太空潜水装置。

其实，不仅是上述三个天体，就是对金星、木星、木卫，甚至我们的月球，是否完全没有任何生命形态，人们也没有完全排除怀疑。

金星以其表面具有高达400℃以上的温度，而一直被人们认为是不适宜生命生存的。然而，1977年以来，人们在调查洋底的地壳裂缝时，却发现在一些温度高达300℃甚至更高温度的海底喷泉旁，生活着许多可耐高温生物。这使人们认识到，生命对环境的适应能力远比人们想象的大许多。因此，我们不能保证金星对生命来说就是绝对的禁区。何况，即使金星表面没有生命，也不能排除在它的大气层里温度适宜的地方，就没有飘浮着一些含微生物的云层。

1979年，“旅行者”号飞船飞临木星上空所作的光谱分析表明，木星大气中除了氢、氦、氨、甲烷和水外，还可能有乙炔、乙烷、硫化铵、硫化氢铵、磷化氢等各种有机或无机聚合物。人们还发现木星上不时发生闪电。这使人们推测，在木星的大气层里完全有可能合成复杂的有机物，甚至出现生命。一些研究者指出，由于木星大气存在着垂直湍流运动，来自云层底部的高温、高压气流会对生命造成毁灭性的破坏，所以气流运动相对平稳的两极地区存在生命的可能性要比木星赤道地区大一些。

木卫一是木星的另一颗卫星，具有石质的表面。根据对其红外反射光谱的研究，没有水的痕迹，但富含硫质。1979年，“旅行者”号飞临它上空时，曾观察到它的上面有活跃的火山活动。木卫一上这种强烈的火山活动，和伴随火山活动喷溢出来的硫，使一些人猜测，在它上面有可能存在像太平洋底热喷泉周围的那种以硫为食料的生物。换言之，这种生物可以不必依赖阳光来提供能源，也无须依靠光合作用来生活。

至于月球，尽管已有阿波罗6次登月和苏联两次月球自动站的考察记录，但仍有一些人对月球生命问题不肯轻易罢休。他们提出了种种怀疑，并猜测是否会有生命隐居在月面之下。

综上所说，我们对太阳系中其他天体是否拥有生命的讨论远远没有结束，人们正期待着今后更深入的探索。