火星将来能成为人类的家园吗？

火星适合人类生存吗？

一颗红色的行星在那遥远的数千万千米之外吸引着无数天文学家热情期盼的眼光，来自美国、欧洲和日本的数个探测器正在竞相奔向那颗神秘的星球。 那就是地球运转轨道外侧的陪伴了我们亿万年的邻居火星。 火星是除金星之外离地球最近的行星，与地球的距离在5570万〜12000万千米之间。 尽管火星与地球之间相隔数千万千米的空旷空间，却与地球有着很多奇特的共性:它也是一颗半径大约是地球一半的固态的岩质行星，但大约只有地球的1/7;火星上也有两个冬季增大、夏季消融缩小的白色皑皑的极冠，与地球极为相似。 此外，高耸的山脉、幽深的峡谷、飘荡的白云、怒吼的风暴同样在火星上面存在，它与地球一样也是四季分明，甚至一...全部

   一颗红色的行星在那遥远的数千万千米之外吸引着无数天文学家热情期盼的眼光，来自美国、欧洲和日本的数个探测器正在竞相奔向那颗神秘的星球。 那就是地球运转轨道外侧的陪伴了我们亿万年的邻居火星。
  火星是除金星之外离地球最近的行星，与地球的距离在5570万〜12000万千米之间。 尽管火星与地球之间相隔数千万千米的空旷空间，却与地球有着很多奇特的共性:它也是一颗半径大约是地球一半的固态的岩质行星，但大约只有地球的1/7;火星上也有两个冬季增大、夏季消融缩小的白色皑皑的极冠，与地球极为相似。
  此外，高耸的山脉、幽深的峡谷、飘荡的白云、怒吼的风暴同样在火星上面存在，它与地球一样也是四季分明，甚至一天也是24小时。因此，它与地球一起被认为是太阳系内生命可栖居区域，被人们称为地球的“孪生兄弟”。
   人们仅仅在100多年前还普遍相信火星上存在高级智慧生命，有关“火星上的运河”、“火星人大战”、“火星上的狮身人面像”等的猜测与幻想很多年来一直不绝如缕。但人们对火星的了解越多，人们就越失望。
  人类自从20世纪60年代以来已向火星发射了30多个探测器，连最简单的微生物也没有找到，更别说智慧生命的踪迹。火星探测器带给我们的讯息是:火星是一个布满了大小石块的沙漠星球，其表面是一片荒凉、寒冷和死寂的世界，没有一丝生命的气息！ 这颗与地球如此相似的星球为何最终没有像地球那样具有相同的命运呢？在数十亿年前的早期，真的有生命存在过吗？如果有，生命的进程被打断的原因是什么？更深层的问题是:在广阔的宇宙中，只要是与地球相似的星球，就必然会产生生命吗？如果真是这样，那么火星这么的与众不同呢？是偶然还是必然才能产生生命？通过对火星和地球截然相反的命运的比较，我们或许能够更好地揭开宇宙生命之继。
   在银河系50亿年前一个旋臂上，有一块星际气体云坍缩了。智慧生命就是因为这次宇宙中毫不起眼的坍缩事件最终创造了宇宙亘古未有的奇迹。这块星际气体云核心的温度很快上升到1000万K，接着燃烧成一颗被我们称为太阳黄色的恒星。
  依靠引力围绕太阳旋转的大量宇宙尘粒逐渐聚集成团，然后形成了太阳系的九大行星，其中有两个相互靠得很近、禀性相同的就是地球与火星。 这兄弟俩在诞生之初都遭遇了相同的命运。初生太阳系内有无数大大小小的岩石在四处游荡，肆意撞击着尚在襁褓中的行星。
  这两颗行星经常受到巨大的碰撞对，每月至少发生一次。碰撞后拋射出去的烟雾与尘埃笼罩在行星上空遮天蔽日，久久不能散去。据估计，陨石风暴在太阳系行星形成后前后延续了约7亿年。直到今天，在沙砾遍地、荒凉沉寂的火星表面，还遍布着遭陨星袭击后形成的坑坑洼洼的证据，但长时间的风蚀和水蚀把地球上的陨石坑消磨掉了。
   那时，两颗行星都是没有水、没有生命、漆黑一团、异常酷热的行星。从这一点来看，它们都没有形成生命的可能性。 然而，陨石通常都含有丰富的水分，最初的水汽正是这持续了数亿年的陨石风暴为两颗行星带来的。
  随后，两颗炽热的星球都经历了频繁的火山活动。岩浆在火山爆发时铺满了较低的盆地，从岩浆中释放出来的大量气体与陨石留下的水汽混合，在两颗行星上空形成了饱含水分的原始大气层。原始大气层形成以后，随着地面温度逐渐降低，某些气体就会冷凝成雨，最早的海洋分别在两颗星球上产生了。
   因为火星在地球的外侧，受到陨石的撞击比地球还多，得到的水汽也比地球多得多。因此，地球早期不如火星的水丰富。据估计，火星上海洋的深度曾经平均可达10万米深，是现在地球海洋平均5000米的深度的20倍。
   火星表面现在布满了纵横交错的沟壑是作为火星上曾经洪水泛滥的证据，这些很可能是干涸的河床。它们多达数千条，长度从数百千米到1万千米以上，宽度也可达几千米到几十千米，蜿蜒曲折，极为壮观。在火星的赤道区域附近特别集中。
  科学家们认为河床的存在，证明了现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。而火星两极至今仍有可在火星表面形成10米的均匀水层残存的干冰和水冰。 在数亿年不断绝的陨石雨中，还带来了孕育生命的有机分子，它们纷纷投向了地球和火星的怀抱，在太阳系初期变化剧烈的环境中，生命的曙光同时出现在火星与地球上。
   什么样的条件才能使这些有机分子在一个星球上生根发芽、茁壮成长，甚至是产生智慧的生命呢？ 生命产生的先决条件是液态水，其他都是次要的。因为溶解各类化学物质的水能使分子亲密接触，进行化学反应，制造生命所需蛋白质，并有运输养分，排泄废物的作用。
  更重要的是，水能被分解成氢和氧，直接参与到生物化学分子反应中，成为生命不可或缺的一部分。 那么可以有别的液体代替水吗？土星的土卫六上有石油类海洋，海王星的海卫一上有液态氮海洋，别的行星上还有硫酸、液态氨、液态甲烷等海洋。
  但因为这些液体参与基本生命化学反应的能力有限，参加制造复杂的蛋白质和遗传基因就更不可能了。 因此，一定需要水来维持生命，生命的起源和进化无法离开水。形容生命核心和组织环境，“水淋淋”最恰当不过。
  作为典型例证，我们知道，人体内有70%是水分，即使是地球上最简单的生命大肠杆菌，水也占其总重量的70%。 同时落到两个星球上的水与生命的分子表明，火星与地球在创造生命的历程中，曾站在同一起跑线上。
  但火星与地球生命故事的相同之处至此结束。从这点起，火星与地球开始不同的发展过程。 水星、金星、地球与火星是太阳系共有的四大颗岩石行星，火星是距太阳最远的岩石行星。火星之外，是小行星带，再向外走，除冥王星外，其余的木星、土星、天王星、海王星的气体行星皆为巨无霸。
  因为木星强大的引力很可能掠夺了火星轨道上的部分原始材料，使它长成先天营养不良，一个有厚厚的地壳和像小铁球一样的核心的小矮个。由于天生瘦弱，在与地球进行的生命竞赛中火星很快就处于下风。 初生火星的材料在40多亿年前就进行大分化，向火星地心沉积的是重金属类如铁等，如二氧化碳、水等轻的物质，向火星地表之上浮离，而因为氢气最轻，所以一直蹿升到外大气层。
  由于重力场仅为地球的38%痩弱的火星，平均逃逸速度仅需约5千米/秒（相比之下，地球的平均逃逸速度为11。2千米/秒），因此火星上的氢气通过初生太阳猛烈的紫外线取得足够的能量，很容易就达到脱离火星的速度，最后一*去不复返。
  众多逃离的氢原子汇合成一股巨大的拖走其他大气成分的朝火星外喷射的气流，造成火星大气集体逃亡潮。 数亿年的陨石雨给火星带来了大量的水，但这些水来得快，去得也急，很快又被火星喷向太空。虽然每次陨石碰撞火星也带来一些水，但其产生的能量反而让火星上原有的水大量汽化，并激起一股轻易逃离火星的高速反弹的气流。
  更厉害的是以接近切线的角度撞上火星的陨石，像是在火星胃部重重击上一拳，向外太空做抽搐性疯狂大呕吐。专家称这种由陨石碰撞造成的行星水损耗现象，为碰撞侵蚀。在最初的7亿年中，很可能火星处于既是大得水又是大失水的时期。
   陨石风暴在38亿年前停止，火星得水率和失水率都得以减缓，但火星大气仍在绵绵不断地逃亡。最终，整个火星的大气压降成仅为地球的1/150,使得火星表面液态水无法存在，其一点残存的水分只能转入地下成为深藏不露的地下水，或变成地下永冻层。
  而火星地表则变得永远荒凉干燥。 小矮个火星几十亿年下来根本无法保住自己的大气层，气压低，则大气吸热和存热能力低，天寒地冻，地表液态水消失。有机分子都被强烈的紫外线与各类宇宙射线分解殆尽，不复存在。
  即使生命能耐高温、高压、无氧、高碱、超咸的环境，也无法抗拒高辐射能量。辐射能打入细胞内核去击断遗传基因长链，将生命复制演化的契机扼杀在摇篮里。因此，数十亿年前火星上的生命，至今恐怕早已灰飞烟灭，或变成化石，或深藏地下，成为火星漫长历史中的一个故事。
   而有恰到好处的引力的地球是幸运的，原始的大气层和液态水就会被维系住。但早期地球的环境也极为恶劣，陨石风暴过后，火山活动活跃、硫黄浓汤漫流、地表灼热、闪电频频，没有一点氧气。今天绝大部分地球生物，在那个环境中是根本无法生存的。
   但正是在这里表现出生命的顽强。从天上来的简单的有机分子，在氮、碳、氢气体丰富、温暖潮湿的环境下，厌氧古细菌首先进化出来，它们可以生活在90℃以上，吸收硫、氢、二氧化碳等化学能量生长繁殖，如果低于80℃的温度则停止生长。
  因此它们具有耐高温、喜硫黄和甲烷等古怪个性，适应了当时异常恶劣的环境——最初的生命在地球上站稳了脚跟。 然后，地球生命的转折时刻到了，氰细菌肩负着伟大转折使命诞生了。它首次使用太阳能进行光合作用，摄取二氧化碳，对地球大气持续“生产”了10亿年的氧气，彻底改变了地球原有的大气成分，也决定了地球的未来命运。
  它们为未来更高级更复杂的喜氧生命披荆斩棘，开创了崭新的环境，而自身却因为氧气而基本灭绝，目前只有一点残余躲在深海海底。 地球上湛蓝的天空由氰细菌的伟大献身换来了，地球生命在氧气充溢着地球天空时，开始了一个长达30余亿年的波澜壮阔的进程。
   地球最终成为火星与地球的生命竞赛中的胜利者，孕育了万千生命，并成功地诞生了高级智慧生命，现在已是一个生机勃勃、充满活力的行星;而小个子火星则因气力不支，很快就退出了竞争，现在成为一个万籁倶寂、死气沉沉的行星。
   这两颗星球的生命故事对比让我们明白生命诞生所依赖的条件是极为苛刻的，即使是像火星这样同地球如此相似的星球，其生命历程也很难走向胜利，那么，在宇宙其他地方，生命产生发展的可能性又有多大呢？ 火星上寻找生命的遗迹一直扣人心弦，主要原因有两个:一是尚未完全解开地球生命起源的谜题，人们希望火星可以为地球的生命之路提供参考;另外一个原因则是人类好奇心驱使想要通过它验证一下到底外星有没有类地文明，哪怕火星上有一点生命的遗迹，也足以让人喜出望外，从而使人们对宇宙的思考改观。
   有一个很有趣的小故事，在“海盗”号探测器开始发回科学数据后，就有一位报业人士向一位科学家约稿，要求对方用100个单词的电报回答火星上到底有没有生命，这位科学家就将“Nobodyknows”（无人知道）重复了50遍作回复。
  事实上，到了今天，如果有人问起能否找到火星生命的遗迹，科学家的回答只有“无人知道”。 确实，这项探测生命工作的开头就非常困难。距离地球数千万千米之遥的火星，以现今的科学技术，人类依然没有办法亲临火星，目前寻找火星生命的证据只能有三种间接的方法:一种是对被认为来自火星的陨石进行检测；一种是分析火星轨道探测器发回的观测数据和照片；最后一种是由火星登陆车取得火星土壤样本进行化学和生物试验。
   火星样本试验取得了积极的结果。科学家们从那块著名的火星陨石ALH84001身上发现了它内部布满了呈球状的直径在100〜200微米之间的碳化物;球的交界处有卵圆形的形状很像人类熟知的杆菌的物体，但体积最大的也只有杆菌的1/10。
  进一步分析发现，球内含有数种磁性矿物质，与地球各类含磁铁细菌体内成分相似。 火星探测器的探测也取得了一定的成效，科学家们结合地球经验正依据从探测器得到的数据作出种种最大胆的设想。匈牙利科学家在2001年11月宣称，他们发现火星存在“黑生物”。
  这个科学家小组表示，在火星冰雪覆盖的南极环形山有几千个黑色沙丘点在“火星全球勘探者”拍摄的照片中显示出来，这些点显示，在冰层下面的地面有生物体，它吸收太阳能，可以融化冰，为自己制造生存的条件。
   当然，让火星登陆车直接登临火星是目前最好的方法，通过车上先进的精密仪器对火星土壤进行细致的检测。今天，当人类的携带火星登陆车的探测器竞相向火星进发时，我们可望在火星上什么地方找到生命的遗迹呢？目前人类对火星生命模式，可从三方面探讨。
   第一方面，自然环境在火星形成后的10亿年中可能促成生命起源。后来环境每况愈下，生命再苦苦地挣扎了十余亿年，终于全面绝种，只留下化石遗迹。 第二方面，火星生命也可能在起源后适应环境继续演化，深人地下水源，繁殖生长，或长期冬眠潜伏，伺机再出。
   第三方面，火星生命可能从未成形就胎死腹中，只留下一些氨基酸化学分子演化的蛛丝马迹。 火星底部可能有余热的巨大死火山，火星又有大量地下冰源，两个条件放在一起，火星可能还有地底温泉。温泉环境湿热，又可能含有丰富的硫黄，是类似地球古菌类的生存场所，火星细菌生命生长繁殖最可能是在这里。
   陨石风暴后，火星地热丰富，大气厚实，湖泊广布。此时形成的如水手号谷内的深壑地层的湖底沉积层，应是细菌生命的最爱。现在虽然早已斗转星移，海枯石烂，但仍应该是细菌生命或细菌化石的藏匿之地。 火星在永冻层开始冷却后逐渐形成。
  目前火星的冰层都在高纬度，赤道带极度脱水，尚讳度冰层底部可能有涼涼细流的地下水溪也是火星生命的藏身之地。 因为人类目前数据太少而无法探测火星更多的热点。现在，种种结论都无法成为定论，我们期待火星探测器将为人类解开火星的神秘面纱。
  收起