火星和金星是離地球最近的行星,科學們普遍認為,金星是地球的過去,而火星是地球 的未來.美俄科學家對金星進行的十多次探測表明,金星上的環(huán)境異常惡劣, 絕不適合“脆弱”的人類居住.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會樂得把火星當作自己的“第二故鄉(xiāng)”.1969年人類首次“奔月”成功后,進軍火星的愿望由此在人們心中升騰起來.科學家們更是及不可待地制定火星探測計劃.擺在他們面前的緊迫問題是:火星上到底有沒有生命?
1975年前后,美國宇航局發(fā)射了兩枚“海盜”號火星探測器,根據(jù)探測器提供的資料,科學家們對火星環(huán)境的演變過程進行了推測:三四十億年前,火星表面十分溫暖,河湖密布, 水流潺潺,那時候火星上應該有很多生命.20億年前,火星驟然隆溫,大氣逐漸減少, 水也大量蒸發(fā),河湖干涸后形成了今天火星表面坎坷不平的河溝.火星與地球同樣有點傾斜且自轉(zhuǎn), 它一年中也有四季的變化,只不過四季的時間比地球上的四季要長,相當于地球上的16 個月.火星也有兩極.北極直徑2000公里,地殼厚4--6公里,南
為了研究地球上的何種生物在火星環(huán)境中能存活多久,美國科學家設(shè)計了一個模擬火星環(huán)境的裝置---低溫恒溫器, 該裝置所盛的是科學家們設(shè)法制造的與火星條件相似的組合氣體.
火星空氣稀薄,缺乏臭氧層,以致紫外線可以直撲地表. 科學家們使用重氫燈照射比實際火星環(huán)境多1000萬倍的紫外線量,又以加速器照射多1億倍的宇宙射線,以重現(xiàn)火星環(huán)境. 研究人員利用這個裝置把一些生物放到里面進行試驗.由于它體積小,大型動植物無法到里面“過把癮”,但微生物卻可以在里面“盡情體驗”.
首先是讓低溫恒溫器在大量高強度紫外線和宇宙射線下進行相當于火星上同一地點照射200年時間的曝曬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)桿菌孢子的存活率為25%.一種常在不新鮮的餅干上繁殖的霉菌孢子存活率也是25%; 而一種只在缺氧狀態(tài)下繁殖的厭氣性細菌芽胞梭菌的孢子存活率達40%--70%.
科研人員又以類似火星的干冰(厚度1--2毫米)覆蓋桿菌孢子,并曬之以相當于火星上同一地點照射2000年時間的紫外線和宇宙射線,結(jié)果經(jīng)干冰覆蓋的孢子存話率竟然在90% 以上.
科學家們由此認為,即使在目前的火星環(huán)境下,仍有存在生命的可能性.
1994年,《俄羅期報》的一篇有關(guān)火星生命的報道更是一嗚驚人.報道說,1979 年美國航天中心人員在研究美“海盜”號探測器拍下的火星照片時,居然發(fā)現(xiàn)了斯芬克斯的圖像.但是當時這張照片沒有引起研究人員的重視,結(jié)果這張照片被前聯(lián)邦德國的一名計算機程序設(shè)計人員買走.
他們用電腦處理了這兩張不同時間、不同角度拍下的火星照片,結(jié)果發(fā)現(xiàn), 原以為是電波干擾而形成的鼻孔和項鏈是真實存在的,在電腦屏幕上還顯露出眼睛和半張著的嘴中的牙齒.
按他們的推算,火星上斯芬克斯像的大小為:從頭發(fā)到下巴為1.5公里,寬1.3公里! 研究人員認為,要造出這么大的雕像,只有十分先進的文明社會才能辦到.
后來,在離斯芬克斯像7公里的地方又發(fā)現(xiàn)了一群建筑物,還有道路及奇怪的圓型廣場.建筑物尺寸都很大,最大的中央金字塔幾乎相當于埃及著名的奇阿普斯金字塔的10倍! 直經(jīng)達一公里的圓型廣場究竟意味著什么尚不得而知.有可能是航天器發(fā)射場、 加速器試驗場或是市中心廣場什么的.
目前尚不清楚斯芬克斯像和金字塔是用什么材料制成的.但按常規(guī),由于火星上有塵暴,一般的道路在5000至1萬年內(nèi)肯定會消失得無影無蹤.但從照片上看,道路基本還很完整, 有的道路有修建時特意繞過坑坑洼洼.這是否說明城市的歷史并非很久遠.
為了尋找充足的證據(jù),科學家們又設(shè)法從其它方面論證火星生命的存在.由行星學家、微生物學家、土壤生物化學家和工程師等11 人組成的美國宇航局科研小組1994年曾進入美新墨西哥州卡爾斯巴德洞窟國家公園的勒楚吉拉洞穴,從暗無天日的洞中采集細菌標本.勒楚吉拉洞穴已知的深度是480多米.在暗無天日的艱苦環(huán)境中, 科研人員發(fā)現(xiàn)了細菌、真菌的存在.另外他們還發(fā)現(xiàn)了一些蝙蝠骨骼以及一頭2.5萬年前貧齒目哺乳動物和1只4.5萬年前環(huán)尾貓的遺骸.
科學家們又對南極洲的一個常年冰封湖泊進行了探測.該湖泊深30米,冰層厚度4.6米,常年溫度在零下20攝氏度以下,就是這種酷寒地帶,仍有藍綠藻和矽藻生存.另外, 科學家們還多次在深海海床、火山熱噴泉和地殼深處發(fā)現(xiàn)了原始微生物,它們并不需要陽光和氧氣,而是靠那里的熱量、水和巖石來維持生命.德車雷根斯堡大學的卡爾斯德特教授說,這些原始微生物很可能是現(xiàn)代生物的共同祖先.在火星的地表巖石下面有沒有水?地殼深處有沒有熱量?他認為如果有,那么火星上存在生命形式就十分可能了. 研究人員的最新發(fā)現(xiàn)來自于一塊叫到“阿蘭山84001”的火星隕石.
今年8月7日,來自美國宇航局和蒙特利爾、喬治亞、斯坦福等3 所大學的科學家們在文盲該局華盛頓總部舉行長達2個多小時的新聞發(fā)布會宣布: 他們找到了火星上過去存在生命的合理證據(jù).
研究人員認為,該隕石45億年前形成于火星之上,1500 萬年前當火星受到小行星等天體撞擊時被濺落到太空中,1.3萬年前降落到南極洲的冰面上,1984年被科學家發(fā)現(xiàn), 最近剛剛由科研人員確認其老家是火星. 研究小組成員,斯坦福大學化學家理查德. 扎雷利用激光器和質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)一種叫作多環(huán)芬香烴的有機物分子,而多環(huán)芬香烴與生命關(guān)系密切: 這些多環(huán)芬香烴是在隕石裂縫深處發(fā)現(xiàn)的,其密度大大高于南極冰層中多環(huán)芬香烴的密度這表明,這些多環(huán)芬香烴來自火星,而不是來自外層空間或地球.另外,由于與這些多環(huán)芬香烴有關(guān)的碳酸脂形成于36億年前, 這說明該有機分子并不是隕石在星際旅行過程(1500萬年)中附著到隕石上的,與多環(huán)芬香烴有關(guān)的球粒碳酸脂中含有的磁鐵礦微粒和硫鐵粒子在化學成分、 結(jié)構(gòu)和形態(tài)方面和地球上細菌作用的磁性粒子非常相似;最新研究表明該隕石形成時火星上的溫度為0--80 攝氏度而不是生物無法存在的700攝氏度; 隕石中發(fā)現(xiàn)了有可能進行氧化還原反應的正三價鐵離子而地球上的生命現(xiàn)象基本都與氧化還原反應有關(guān),這表明火星上可能曾經(jīng)有水或氧氣存在.
不少火星研究專家認為,無論從試驗和隕石研究結(jié)果, 還是從“海盜”號火星探測器提供的資料看,火星上存在生命的可能性極大.
盡管贊同火星生命說的科學家們說的頭頭是道,但持有懷疑態(tài)度的人仍沒有為之所動.他們認為,在載人宇宙飛船登上火星并尋找到確切的生命證據(jù)之前, 所有推測都不能算作事實,何況這些推測還有很多漏洞.
美國新墨西哥大學研究所的吉姆.帕帕克等4 名科學家說他們在研究火星隕石時沒有發(fā)現(xiàn)火星生命的重要證據(jù).這四位科學家是從去年開始就一直在研究一塊重4磅多、形似土豆的火星隕石.這塊隕石上存在微量黃鐵礦石,這種礦石中含有兩種硫同位素--硫32和硫34.在地球上,一旦這種礦石中有細菌活動或其它生命跡象,其中硫32和硫34 的比例就會發(fā)生變化,而火星隕石上兩種硫同位素的比例表明沒有變化,因而可認為沒有任何生命活動. 帕帕克說:雖然他們和宇航局科學家研究的不是火星隕石的同一塊碎片, 但這些碎片應當具有相同的地質(zhì)特性,但他同時指出他們的研究還無法證明宇航局的說法就是錯誤的, 因為火星上的生命活動可能和地球上不同,不會使黃鐵礦的硫同位素比例發(fā)生變化.
美國全國科學院行星研究科學家阿倫斯認為,有關(guān)火星上存在生命的結(jié)論只能算一種“假設(shè)”,因為我們只少還沒有一塊已確認是來自火星的樣品.他強調(diào)說, 不能肯定那塊被宇航局斷定火星上存在生命的隕石就是來自火星,因此有必要從火星上直接取樣.美國阿肯色的宇宙化學專家貝努瓦也認為,宇宙局有關(guān)火星遠古時代存在生命的說法是一種推斷, 因為在不同的隕石中都可以發(fā)現(xiàn)同樣的多環(huán)芬香烴.
國際地學屆人士也對美國的發(fā)現(xiàn)表示懷疑.專家們認為,一則現(xiàn)在無法確定美國宇航局研究的隕石肯定來自火星;二則即使來自火星, 那么任何沾在隕石表面的有機生命痕跡在通過大氣層的時候,由于高溫氧化等方面的作用,通常都會被燃燒掉. 即使生命痕跡存在于隕石里面,同樣也難以保存下來.北京大學生物系教授張昀認為: 不能說火星在數(shù)十億年前就沒有原始生命存在,問題的關(guān)鍵在于如何確定這塊隕石上的生命物質(zhì)的痕跡就是從火星上帶來的,而不是隕石在落到地球后被地球上的生命污染所致.
德國科學家也表明了類似的觀點.德國馬克斯.普蘭克天體研究所的研究員沃爾夫?qū)? 希爾布蘭特還認為,30億年前在太陽系中有特別多的隕石, 因此很難說美國宇航局研究的那一塊就是來自火星.他認為,所謂1.3 萬年前由天體墜落到地球的東西正是目前被當作火星物質(zhì)進行研究的對象,這塊石頭很可能來自地球本身,因為地球上也不乏同樣的石頭.
看來,要證明火星是否存在生命的唯一途徑就是從火星上直接取回樣本進行研究.目前美俄等國正在制定雄心勃勃的進軍火星計劃.據(jù)悉,在今后兩年內(nèi), 地球?qū)⑾蚧鹦桥沙鏊奈皇拐?
第一位使者是美國的“火星全球觀測者”號宇宙飛船.它計劃于今年11月離開地球,經(jīng)過十個月的旅行抵達繞火星飛行的軌道.它將繪制火星地形圖、 分析火星大氣成份和記錄火星天氣變化情況等.
第二位使者是俄羅斯的“火星96號”.它也計劃于今年11月離開地球,約十個月后抵達火星.“火星96”到達火星后,與質(zhì)子號火箭脫離,分裂為三部分. 一部分留在軌道上拍攝火星表面,考察火星大氣層的成分和溫度,其余兩部分降落到火星上. 俄羅斯科學家根據(jù)俄羅斯和美國以往的經(jīng)驗,首次研究成功由兩個考察站和兩個輸入器組成的降落裝置.過去的降落裝置有數(shù)百公斤,而現(xiàn)在的裝置在重量上只不過是個“小巫”,它以時速80 公里的速度直落火星,與火星接觸的瞬間,氣體緩沖器迅速充氣,每個降落裝置又一分為二.其中一部分轉(zhuǎn)動整套科研儀器,考察火星的表面和大氣.而炸彈式針入器則扎入火星地下6-- 9米深處,扎入的深度取決于巖石的硬度.針和器有一人多高,頭尖,頭部由超硬度材料組成,裝有高靈敏度和高精度儀表.針入器的主要任務是,確定土壤的成分、物理機械性能和磁性以及火星上的地震情況等等.
第三位使者是美國的“火星探路者”號,它計劃于今年12月出發(fā),明年7月4 日在火星平原阿瑞斯谷地著陸.它將釋放出一個機器人以收集火星表面樣品,該飛船還將利用一輛火星越野車考察火星表面上一條干涸的河溝,以收集火星原始微生物或原始微生物化石.據(jù)悉, 這種由美俄共同研制的火星車重量為137公斤,安裝有6個輪子, 配備有一個衛(wèi)星天線和大量的傳感器.“火星探路者”號將攜帶有關(guān)火星的豐富信息于2005年返回地球.
第四位使者是美國的“火星全球觀測者2號”,它將于1998 年離開地球并計劃在火星南極表面著陸,它將用機械手挖出一條深溝,以測量火星土壤的硬度和尋找水源.
此外,俄羅斯還決定在1998年再向火星發(fā)射一艘名為“火星98”的探測飛船, 日本也決定于同一年發(fā)射名為“行星-b”的火星探測飛船.
據(jù)報道,如果利用載人飛船探測火星,單美國在今后30年就需要花費4000 億美元的巨額開銷,所以克林頓政府決定放棄前總統(tǒng)布什對載人飛行所做的承諾, 而采用比較省錢的不載人探測器取回樣本的方式.
但是科學家們并沒有因此放棄對載人飛行的研究,而正在制定載人飛船火星探測計劃.人類對火星的探索意義重大,因為不管火星環(huán)境是否適合人類居住, 都將為人類以后的深層探測活動提供極其保貴的經(jīng)驗.