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探索|火星上到底有没有生命?

 东营菌物科学 2018-02-01

我们是中科院主管、科学出版社主办,与日本知名科普杂志Newton版权合作的一本综合性科普月刊。

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欧洲空间局已于本周一(3月14日)成功发射ExoMars火星探测器。ExoMars是Exobiology on Mars的缩写,即火星太空生物计划。这是空间探索史中一个极其重要的时刻,因为它标志着火星生命探测项目又有了全新的开始。在聚焦此次发射的同时,我们不妨来回顾一下人类那长达几个世纪之久的火星探索活动。

  ◆    


科学家们对火星生命的浓厚兴趣

可以追溯至几个世纪之前


17世纪 


早在17世纪,荷兰天文学家及物理学家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)就在其著作《被发现的天上世界》(Cosmotheoros)中推测了(宇宙)孕育生命的必要条件。他固执地认为像火星等行星上一定有生命存在!

 

他在书中将居民统称为“行星居民”,并且指出居民们的身高会与星球的大小有关。这样一来,居民们就可以像我们在地球上四处游走一样,在自己的星球上随意溜达了。



▲“是的,我脑洞就是这么大”


18世纪 

 

到了18世纪,英国天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)研究火星。他注意到了闪着亮光的极地冰冠,同时猜测相对黑暗的区域也许就是火星上的大海。威廉越想越觉得地球和火星有相似之处,所以在英国皇家学会哲学学报上写到:火星人和我们生活的环境兴许差不多。



▲威廉的爱好是亲手制作各种天文望远镜


19世纪 

 

转眼又过了一个世纪,天文学家的想法发生了些许变化。随着望远镜技术的不断提高,天文学家终于看清了此处有深意,后面再揭晓!~)连接在暗部“海洋”间的一条条“黑线”。

 

随后,美国天文学家帕西瓦尔·罗威尔(Percival Lowell)不断地向同行们安利着自己的观点:那些“黑线”是运河啊!在帕西瓦尔眼中,火星上尽是荒芜,而这些运河,就是生命文明垂死前的最后一道防线。



帕西瓦尔·罗威尔同学绘制的火星“运河”

 

这个脑洞随即使英国科幻小说家赫伯特·乔治·威尔斯(Herbert George Wells)灵感迸发,在他的长篇小说《星际战争》中,火星人最终放弃了防线,转而入侵地球了……

 

不过随着科技的发展,人们终于明白过来:所谓的“运河”,不过是早期质量欠佳的望远镜产生的视错觉(世纪大乌龙)。如果用现在先进的望远镜再去观测,你就会发现这些“运河”都消失不见了。


20世纪 

 

终于来到了20世纪,人类的科技更进一步,分析出火星现在的大气层中几乎没有水蒸气,这就否定了之前火星存在水源的猜想。但在20世纪60年代,“水手系列”探测器到达了火星,传回的照片显示了火星曾经有水存在的痕迹!!!(见下图的水手号峡谷想象图)而这一重大发现让我们至今都充满希望:数亿年前,火星上是存在微生物的,说不定其中一些微生物现在还顽强地活着!



▲美哭!!!~这真的是火星上的河床吗?~   图/Grafik

 

在70年代后期,NASA的两次探索任务(Viking mission 1&2)中,着陆器“海盗1号”和“海盗2号”都成功着陆于火星。每个着陆器都配备一个能进行探测生命实验的的生物实验室。虽然,最初的实验(对生命是否存在)给出了积极的结果,但可惜的是,这一结果在后续实验中再没有重现。因此,NASA官方宣布此次计划未在火星上探测到生命迹象。但是,一些科学家始终认为,标记释放实验最初的结果应该被视为生命存在的证据,严肃对待。

 

然而,NASA并没有理会这些声音,几乎是放弃了对火星生命的直接探索,从此专心研究起火星的类地性证据,比如厚厚的大气层和曾经存在的流动水质。

 

经历过火星生命探索的低谷,终于在2003年,局势意外地迎来了扭转。欧洲空间局的“火星特快”号探测器,抱着试试看的心情,对火星大气层中的甲烷进行了检测。结果是YES!!!而在地球上,甲烷可主要是由生命体释放的啊!



▲2014年,好奇号来到火星  图/NASA

 

在2014年,NASA的“好奇”号火星车也在火星上检测出了一点点甲烷。这不禁让人们再次推测,火星上一定还有存活的微生物群落,正在欢快地释放气体。而最近对火星上流动水质痕迹的检测也加大了生命存在的可能性。

 

当然啦,甲烷也有可能是地质作用的产物(泼一盆冷水)……

 

NOW 


如今,欧洲空间局研制的的ExoMars气体追踪轨道器,正将用于甄别上述各路观点!它将以史无前例的高敏感度探测气体成分,并绘制出一张火星数年来的气体分布图。如果火星上某一个区域内的甲烷浓度明显高于别处,那自然就会成为下一步探测的目标。

 

此外,欧空局还计划于2018年将ExoMars火星车发往火星。火星车将配备多项装置,以寻找火星上现在和过去存在的生命迹象。

 

火星生命的漫长探索还将继续……




文章来源/The Guardian


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