如何搜寻火星生命?首先寻找生命留下的足迹

2016-12-26 17:14:00 作者:彬彬 分类 : 探索发现

  据国外媒体报道,地球的环境不仅仅塑造着在其表面进化的生命形态,而且这颗行星自己也会因那些生命的进化而受到影响。因此,火星上如果有生命存在,那就有可能对火星的形态产生影响,就必然会在火星上留下足迹。寻找这样的足迹,就是人类寻找火星生命的方法之一。近日,在美国地球物理学会年会卡尔-萨根讲座上,地外文明搜寻研究所卡尔-萨根中心首席科学家纳瑟莉-卡布罗尔提出了这一观点。

2003年8月,“哈勃”太空望远镜观测到的火星。

  纳瑟莉-卡布罗尔表示,“直到最近我们才明白,不仅仅环境塑造着生命形态,反过来生命也会对环境的变化产生影响。”不过,卡布罗尔也承认,寻找由生命导致的环境变化的证据并不容易。她认为,在火星上的任何探索都有必要加强对生命改变栖息环境的证据的寻找。

  近期,火星探测器已经发现了比较确定的证据,能够证明火星上存在理论上的宜居区,比如古谢夫陨石坑和盖尔陨石坑等。卡布罗尔介绍说,化学探索结果显示,在火星历史上,在火星许多不同的地点都富含生命形成的构件,如二氧化碳、二氧化氮、盐酸、甲烷等。河流三角洲和远古海啸沉积层显示,火星曾经有水流,甚至还有一个原始海洋。岩石风化和热液地质活动可能为生命提供必要的化学能量。

  卡布罗尔承认,单纯的宜居并不等同于真的有生命。“我们的地球很明显有生物。从太空中看下来,若去寻找生命的迹象,可以说是到处可见。这就是我们地球的最强信号:我们有生命。”但是,火星恰恰相反,火星也发出了强烈的信号,即生命在火星上没有留下大型的印迹。

  那么,我们的机会在哪里呢?证据表明,火星大气层早在41亿年前就已经开始退化,火星表面的任何水源可能都早已干涸。由于大气层稀薄,加上致命性的宇宙辐射的轰炸,现代又可能没有水流,火星上生命的出现可能要发生于相当早的历史时期,这一时期也被称为诺亚纪(从41亿年前到37亿年前)。如果生命仍然存在,它极有可能已躲到火星地面之下。因此,卡布罗尔表示,“我们的时间窗口非常小。”

  为了了解我们寻找的可能火星生命形态,研究人员有必要对火星诺亚纪同时期的地球相似物进行分析。在40亿年前到20亿年前,地球正处于太古宙。在这一时期,地球上的所有生命主要由原始的单细胞生物组成,它们没有细胞核。生活于浅水池中的蓝细菌微生物席吸收沉积物颗粒,形成一种“岩石居所”。地球上已经发现了数十亿年前的巨大的球根岩石结构。其它还有一些原始生命形式在热液出口处挖洞,形成了独特的圆锥形结构。

  寻找火星生命的另一种方式就是首先在地球上找到最像火星环境的地方。极端干旱的阿塔卡马沙漠年均降水量仅约15毫米,该地区紫外线辐射超强,地热活动极其活跃。如果火星上有微生物,它们应该生存于火星绿洲周围。在某种方面,火星绿洲可能与阿塔卡马地区蒸发干涸的湖泊、盐田和温泉相似。火星环境中的远古生物可能是嗜极菌、嗜极生物或超级细菌,它们拥有极强的适应能力,可以快速形成共生群体。

  卡布罗尔认为,在火星上有可能发现为微生物提供栖息地的地形结构。研究人员要清楚首先应该在哪些地方寻找这样的结构。他们可能在很多地方都找不到采集样本的机会。卡布罗尔承认,找到识别这些栖息地的工具也是一大难题。无人机或是一种较为适合的选择。无人机可以从不同高度拍摄某一区域不同比例的地形图,从而为寻找远古生命提供更为详细的线索。卡布罗尔利用古谢夫陨石坑的地形图进行了详细的解释。最初,地形图的分辨率难以展现可能栖息地的任何证据。但是,通过高光谱反射技术,研究人员可以发现与热液活动相关的证据。(彬彬)

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