在我們不斷尋找宇宙中其他生命的過程中,一個(gè)地方一直看起來很有前途–火星。它是一個(gè)像地球一樣的巖石行星,繞著同一顆恒星運(yùn)行,并且距離該行星上可能存在水的距離很遠(yuǎn)。
然而,今天,火星是一片荒蕪的荒原。它曾經(jīng)存在于億萬年前的表面上的任何水,早已蕩然無存,而它的大氣層則是它曾經(jīng)可能擁有的更厚的屏障的薄殼。但是,這個(gè)星球過去曾經(jīng)擁有過生命嗎?火星上的任何生命都有可能幸存下來嗎?
盡管我們還無法回答這些問題,但我們比以往更接近發(fā)現(xiàn)。隨著一系列新任務(wù)的出現(xiàn),新的線索開始出現(xiàn)。
沙漠
在地球上,從撒哈拉沙漠到南極洲的冰河,生命可以在很多地方生存。今天的火星表面與其中一些位置具有相似性,因此,如果我們能夠在地球上的這些地方找到生命,也許它也可能在火星上。
來自德國(guó)柏林技術(shù)大學(xué)的Dirk Schulze-Makuch博士負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)火星環(huán)境的可居住性(HOME)項(xiàng)目,該項(xiàng)目研究了從南美洲阿塔卡馬沙漠采集的土壤,并研究了存在的微生物(如有)。結(jié)果顯示生活具有誘人的復(fù)原力。
舒爾茨-馬庫奇博士說:“我們證明,即使在高干旱地區(qū),那里仍然有活躍的微生物生活。”'我們發(fā)現(xiàn)了幾種生存機(jī)制。例如,某些微生物直接從大氣中使用水,因此它們不需要下雨。
該團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)造了模仿火星某些條件的不同土壤和咸鹽水。通過將微生物引入這些火星類似物,他們可以算出如今在火星表面下可以生存什么樣的生活。
舒爾茨·馬庫奇博士說:“我們最關(guān)注的是極端微生物(在地球上極端位置生存的生命)。”``對(duì)于鹽水實(shí)驗(yàn),我們使用了嗜鹽球菌(Planococcus halocryophilus)(一種可以在非常咸和非常寒冷的條件下生活的微生物)。我們發(fā)現(xiàn)它具有很高的耐受性。”
盡管我們可以模擬火星上的條件,但是我們不能完全復(fù)制它們。火星表面的輻射水平比地球上任何地方都要高,并且火星上的可用水量比地球上最干燥的沙漠少得多。
Schulze-Makuch博士說:“有許多微生物可以在離火星越來越近的條件下生存。”“但是你必須對(duì)火星進(jìn)行測(cè)試才能絕對(duì)確定。”
水
了解過去火星上有多少水對(duì)于了解其潛在的可居住性至關(guān)重要。我們知道,在地球上,幾乎所有我們發(fā)現(xiàn)水的地方都可以找到生命。因此,如果火星比今天濕得多,那么適居性的機(jī)會(huì)就會(huì)大大增加。
我們已經(jīng)找到了火星在許多地方存在古代水的證據(jù)。NASA的好奇號(hào)流浪者可能發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古老的湖床,而火星的北半球似乎曾經(jīng)擁有一個(gè)大海洋?,F(xiàn)在,科學(xué)家們希望進(jìn)一步開展這些研究。
西班牙馬德里西班牙天文生物學(xué)中心的AlbertoFairén博士負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)名為MarsFirstWater的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目的目的是弄清楚火星在其最初的十億年中可能有多少水,無論是液態(tài)水還是冰,用了多長(zhǎng)時(shí)間,以及用在哪里。
利用過去,現(xiàn)在和未來火星任務(wù)的數(shù)據(jù),包括地球和火星本身的數(shù)據(jù),例如NASA即將于2020年7月發(fā)射的恒心漫游者和計(jì)劃于2022年發(fā)射的歐洲的Rosalind Franklin漫游者,該項(xiàng)目旨在前所未有地重建和繪制古代火星表面。
費(fèi)爾南博士說:“在4.5到35億年前,火星被認(rèn)為擁有活躍的地表水圈,其中包括冰川,河流,湖泊,三角洲,甚至可能是地中海大小的半球形海洋。”
他說,火星早期的新現(xiàn)象表明,它的夏天與冰島的冬天相似,并且其冬天類似于南極的冬天。
剝離
Fairén博士先前進(jìn)行的一項(xiàng)名為IcyMARS的研究得出的結(jié)論是,古代火星可能比人們預(yù)期的要冷,但仍然足夠濕潤(rùn),可以居住。在其歷史的某個(gè)時(shí)刻,當(dāng)行星的核心由于未知原因而冷卻時(shí),水便從火星上剝?nèi)?,太陽風(fēng)將其大氣層吹走。
Fairén博士說:“因此,火星變成了今天極其寒冷的星球。”
MarsFirstWater將在火星上尋找任何生物標(biāo)記物,例如微生物脂質(zhì),一旦在這個(gè)更宜居的古代地區(qū)幸存下來,便可能成為生命的證據(jù)。例如,檢查發(fā)生在火星巖石上的化學(xué)過程,可以告訴我們存在多少液態(tài)水,讓我們確定在那里可以生存什么樣的生活。該項(xiàng)目還將在火星地質(zhì)記錄中尋找與地球上微生物產(chǎn)生的生物標(biāo)記相似的生物標(biāo)記。
團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了一些早期成果。他們發(fā)現(xiàn),由于其生物過程,地球上發(fā)現(xiàn)的某些微生物類型可以阻止火星上的水凍結(jié)成冰,而如今,火星表面下的濕粘土中仍保留著一些古老的生命跡象,流浪者可以對(duì)其進(jìn)行研究。
在火星上尋找生命的下一階段將是將所有這些線索拼湊在一起,并利用即將執(zhí)行的任務(wù)獲得的數(shù)據(jù)尋找新的生命跡象。費(fèi)爾恩博士說:“我們已經(jīng)知道火星是可以居住的。”“下一個(gè)要回答的問題是它是否確實(shí)有人居住。”
毅力和ExoMars可能還不夠;確切地說,可能需要執(zhí)行可以直接向火星取樣以獲取生命跡象的生命探測(cè)任務(wù)。但是,毫無疑問,我們時(shí)代最大的問題之一的答案是可以實(shí)現(xiàn)的。
舒爾茨-馬庫奇博士說:“我們知道火星早期的環(huán)境條件是適宜的。”``那里有湖泊,海洋,正在下雨??赡苡猩?。