火星生命之谜
火星和金星是离地球最近的行星,科学家们普遍认为,金星是地球的过左,而火星是地球的未来。
美俄科学家对金星进行的十多次探测表明,金星上的环境异常恶劣,绝不适合“脆弱”的人类居住。那么火星呢?如果火星上有生命存在,地球人有朝一日很可能会把火星当作自己的“第二故乡”。1969年人类首次“奔月”成功后,对火星的研究探索进入了一个新阶段,科学家们更是急不可待地制定火星探测计划。
然而,摆在他们面前的紧迫问题是:火星上到底有没有生命?
1975年前后,美国宇航局发射了两枚“海盗”号火星探测器,根据探测器提供的资料,科学家们对火星环境的演变过程进行了推测:三四十亿年前,火星表面十分温暖,河湖密布,水流潺潺,那时候火星上应该有很多生命。20亿年前,火星骤然降温,大气逐渐减少,水也大量蒸发,河湖干涸后形成了今天火星表面坎坷不平的河沟。火星与地球一样,一年中也有四季的变化,只不过四季的时间比地球上的四季要长,相当于地球上的16个月。火星也有两极,北极直径2000千米,地壳厚4~6千米,南极直径700千米,地壳厚为1~2千米。火星目前的空气95%由二氧化碳组成,氧和水蒸气极少,两极主要由水和二氧化碳组成的白色冰帽覆盖。
为了研究地球上的何种生物在火星环境中能存活,美国科学家设计了一个模拟火星环境的装置——低温恒温器,该装置里面是科学家们设法制造的与火星条件相似的组合气体。
火星空气稀薄,缺乏臭氧层,以致紫外线可以直射地表。科学家们使用重氢灯照射比实际火星环境多1000万倍的紫外线量,又以加速器照射多l亿倍的宇宙射线,以重现火星环境。研究人员利用这个装置把一些生物放到里面进行试验。
首先是让低温恒温器在大量高强度紫外线和宇宙射线下进行相当于火星上同一地点照射200年时间的曝晒,结果发现杆菌孢子的存活率为25%。一种常在不新鲜的饼干上繁殖的霉菌孢子存活率也是25%;而一种只在缺氧状态下繁殖的厌气性细菌芽胞梭菌的孢子存活率最高达70%。
科研人员又以类似火星的干冰(厚度1~2毫米)覆盖杆菌孢子,并以相当于火星上同一地点照射2000年时间的紫外线和宇宙射线照射,结果经干冰覆盖的孢子存活率竟然在90%以上。
科学家们由此认为,即使在目前的火星环境下,仍有存在生命的可能性。
为了寻找充足的证据,科学家们又设法从其他方面论证火星生命的存在。由行星学家、微生物学家、土壤生物化学家和工程师等人组成的美国宇航局科研小组1994年曾进入美国新墨西哥州卡尔斯巴德洞窟国家公园的勒楚吉拉洞穴,从暗无天日的洞中采集细菌标本。在暗无天日的艰苦环境中,科研人员发现了细菌、真菌的存在。
科学家们又对南极洲的一个常年冰封的湖泊进行了探测。该湖泊深30米,冰层厚度4.6米,常年温度在-20℃以下,就是这种酷寒地带仍有蓝藻和矽藻生存。另外,科学家们还多次在深海海床、火山热喷泉和地壳深处发现了原始微生物,它们并不需要阳光和氧气,而是靠那里的热量、水和岩石来维持生命。这些原始微生物很可能是现代生物的共同祖先。
在火星的地表岩石下面有没有水?地壳深处有没有热量?如果有,那么火星上存在生命形式就十分可能了。
研究人员的最新发现来自于一块叫“阿兰山84001”的火星陨石。研究人员认为,该陨石45亿年前形成于火星之上,1500万年前当火星受到小行星等天体撞击时被溅落到太空中,1.3万年前降落到南极洲的冰面上,1984年被科学家发现,经科研人员确认,其“老家”是火星。陨石中发现了有可能进行氧化还原反应的正三价铁离子,而地球上的生命现象基本都与氧化还原反应有关,这表明火星上可能曾经有水或氧气存在。
不少火星研究专家认为,无论从试验和陨石研究结果,还是从“海盗”号火星探测器提供的资料看,火星上存在生命的可能性极大。
尽管赞同火星生命说的科学家们说得头头是道,但持有怀疑态度的人认为,在载人宇宙飞船登上火星并寻找到确切的生命证据之前,所有推测都不能算作事实,何况这些推测还有很多漏洞。有关火星上存在生命的结论只能算一种“假设”,因为目前还没有一块已确认是来自火星的样品。
专家们认为,一则现在无法确定美国宇航局研究的陨石肯定来自火星;二则即使来自火星,那么任何沾在陨石表面的有机生命痕迹在通过大气层的时候,由于高温氧化等方面的作用,通常都会被燃烧掉。即使生命痕迹存在于陨石里面,同样也难以保存下来。
看来,要证明火星是否存在生命的唯一途径就是从火星上直接取回样本进行研究。美俄等国正在制定实施进军火星的计划。
第一位使者是美国的“火星全球观测者”号宇宙飞船。
第二位使者是俄罗斯的“火星96”。“火星96”离开地球,约10个月后抵达火星。“火星96'’到达火星后,与质子号火箭脱离,分裂为三部分。一部分留在轨道上拍摄火星表面,考察火星大气层的成分和温度,其余两部分降落到火星上。
第三位使者是美国的“火星探路者”号,它将释放出一个机器人以收集火星表面样品。该飞船还将利用一辆火星越野车考察火星表面上一条干涸的河沟,以收集火星原始微生物或原始微生物化石。
第四位使者是美国的“火星全球观测者2号”,它将用机械手挖出一条深沟,以测量火星土壤的硬度和寻找水源。
美国对火星考察,开始于1964年11月5日发射的“水手3号”。这个探测器为一直径1.27米的八角形箱体,高2.7米,重261千克,上面装有天线和10块太阳能电池板,展开后宽6.8米。但因火箭发生故障而未进入火星轨道,发射9小时后通信中断。同年11月28日发射的“水手4号”,于1965年7月14日在距火星9200千米的地方飞过,发回22张火星表面的照片,从照片上可以分辨出30千米范围的地方。1969年2月24日发射的“水手6号”,同年7月31日从距火星3400千米的地方通过。拍摄到42张火星赤道附近的照片。1969年3月27日发射的“水手7号”,8月4日从距火星3500千米的地方通过,首次拍摄了93张火星整体照片。从这些整体照片上可认出24千米的景观,分辨出270米大小的景物。
1975年8月20日和9月9日美国发射了两个“海盗”号探测器,用于探索火星上有无生物。这两个“海盗”号探测器由轨道飞行器和登陆舱组成,长5.08米,重3530千克,其中轨道飞行器重2330千克,登陆舱重1200千克,用三脚支撑,装有生物化学实验箱、测量挖掘设备、两台电视摄像机、机械手和电源。“海盗1号”和“海盗2号”分别于7月20日和9月3日在火星表面软着陆成功,着陆40分钟后就将第一张火星彩照发回地球。它们分别在火星上工作了6年和3年,对火星进行了考察和拍照,共发回5万多幅火星照片。特别是4次探测有无生命存在的实验,结果没有发现任何高级生命的痕迹。
1992年9月25日,美国用大力神3型火箭发射成功一个“火星观察者”号探测器。它重2.5吨。携带7部仪器。计划11个月飞行7.2亿千米后,到达距火星表面378千米的近极轨道,对火星进行长达687天的观测考察,绘制整个火星表面图,预告火星气候,测量火星各种数据,进一步揭示火星上有无处于原始阶段的生命现象。为未来人类移居火星探寻道路。但是1993年8月21日,“火星观察者”号探测器突然与地面失去联系,不再发回信息。这次探测令人失望地夭折了。根据30多年来人类对火星的探测,科学家已基本肯定火星是一个没有高级生命的世界,流传甚广的“火星人”是根本不存在的。但是火星上有没有与地球不同的其他形式的生命,或者曾经存在过有智慧的高级生物,还是一个深奥的难解之题。解开这个难题还需人类不懈的努力。
火星是在日地之间位于地球外侧的近邻,人们把解开火星生命之谜作为宇宙探测的一个重要任务。不管火星环境是否适合人类居住,都将为人类以后的深层探测活动提供极其保贵的经验。