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科学家对火星生命寄予厚望的6个理由

火星今天可能看起来贫瘠荒凉,但很久以前,红色星球曾经看起来非常不同。曾几何时,火星比现在更温暖,被河流,湖泊和海洋覆盖。专家说,没有办法确定火星人是否曾经存在过。尽管如此,有越来越多的证据表明,火星不仅在理论上是适合居住的,而且实际上是某种外星生命的家园。这种生命的残余甚至可能潜伏在火星表面下未被发现的地方。以下是天体生物学家相信火星生命可能性的六个原因。

河谷和三角洲:火星令人难以置信的地理位置

火星景观让地球感到羞耻。根据欧洲航天局的数据,其最高峰奥林匹斯山(Olympus Mons 高出其周围平原85,000英尺(26,000米)。这比珠穆朗玛峰高三倍。宽阔的河床横跨火星景观,并扇入三角洲。其中一些地质构造可以用古老的火山活动或火星的猛烈风来解释,布朗大学地质学家James W. Head在“火星地质学:基于地球的类比证据”中写道(剑桥大学出版社,2007年) )。但其其中一些显然是古代水体的遗物。例如,火星上明显的河床往往以大陨石坑结束,其底部看起来扁平。这表明古老的河流在那里沉积了沉积物 - 火星景观曾经被河流,湖泊和海洋所统治。

但古代火星湿润的现代共识提出了一个重要问题:所有水都发生了什么?

水的痕迹

如果你要向火星表面倒一瓶水,水会在它撞击行星表面之前沸腾。那并不是因为红色星球很热 - 夜间温度有时会达到零下225华氏度(零下142摄氏度)。水沸腾是因为火星的大气非常薄。空气压力非常低,即使在冰点温度下也无法将水分子固定到位。今天,火星上只存在一种形式的水:冰,隐藏在火星两极的表面之下。

但是,火星显然并不总是对生活不利。根据美国国家航空航天局(NASA)的说法,火星上的探测器,包括好奇号,已经发现了液态水的化学证据:大量的粘土分子沉积物。粘土分子通常只在水存在时形成 - 对于科学家来说,这是一个明确的指标,即火星最有可能变暖,有足够厚的大气来维持液体。

水可能是地球上生命的必需品,但它不能保证火星上存在生命,美国宇航局的天体生物学家佩内洛普波士顿告诉Live Science。也就是说,这一证据确实让我们朝着红色星球上曾经有生命的结论迈出了一步。

波士顿说:“在这个生命探测问题上没有单一的答案。” “这些数据是累积的。”

因此,水只是许多中的一项数据,这些数据表明生命可能存在于火星上 - 或许仍然存在。

有机化合物的证据

在地球上,碳和氢无处不在。事实上,75%的身体(不包括水)由这两种元素组成。它们构成了从我们的DNA到细胞壁的一切。我们称这些化学物质为“有机” - 如果没有它们,地球上我们所知道的生命就不会存在。

所以在1984年,当科学家在南极洲发现一种有机化学物质的火星陨石时,他们的发现提出了一个有趣的问题:有机化学物质是否来自生命?

起初,科学家推测这些化学物质可能在撞击后被引入陨石。然而,有机材料的化学特征并没有集中在岩石表面,正如你所预期的那样,它会在以后捡起它们。相反,有机化合物变得更密集,更密集地朝向陨石的中心。

尽管如此,科学家还是怀疑他们会在火星上找到有机化学物质。他们推测,无大气行星的表面太苛刻,甚至不能维持有机化学结构。然而,最近,像好奇号这样的火星漫游者已经在地球表面发现了明显的有机化合物痕迹。2012年,好奇号 发现化学物质与化石燃料成分中的干酪根类似

生命是有机化合物的重要来源 - 但不是唯一的。波士顿说,地质过程也可能导致有机化合物的产生。例如,火山有时会将有机化合物喷入大气中。因此虽然化学品可能是过去生活的标志,但仍然不确定。

火星上存在甲烷,而且含量不断变化

今年早些时候,好奇号发现了另一个潜在的生命迹象在火星上 - 对甲烷天然气的测量记录很高。在地球上,甲烷主要来自微生物。因此,尽管火星读数为十亿分之二十二(ppb)相对较低(从视角来看,地球上的浓度接近1,860 ppb),但是这仍然是一个有希望的迹象,表明生命曾经存在 - 或者仍然存在于看不见的地方 - 红色行星。这并不是好奇号第一次在火星上探测到甲烷。平均而言,甲烷浓度徘徊在十亿分之七(ppb)左右,并且季节性变化 - 夏季上升,冬季下降。这种季节性模式是甲烷来源的另一条线索。在火星表面下面是一层冰。也许在夏天,这种冰融化,释放出被困甲烷的口袋。据NASA称,虽然岩石和冰之间的反应会产生甲烷。

火星可能再过去或未来更加温暖

为了生命存在于火星表面,红色星球需要比现在更加温暖。今天,它的平均表面温度低于81华氏度(减去62摄氏度)。这比地球的平均温度冷77℃,国家地理报道。但是火星的低温并不排除生命的可能性。科学家们已经证明,数十万年前,火星的温度要高得多。

正如地球经历冰河时期和变暖期一样,火星上的气候会随着时间而变化。就像地球一样,红色星球的气候振荡是由于太阳轨道的变化而发生的。火星气候周期的时间尺度甚至与地球相似 - 在寒冷时期和变暖期之间需要大约10万年才能完成。但美国宇航局波士顿表示,火星上的气候波动可能比地球上的波动更为极端。这部分是因为火星在其轴上比在地球上摆动得更多。根据美国宇航局的说法,地球轴只能在22到24.5度之间移动。在过去的300万年中,火星的轴线在15到30度之间移动。超过300万年前,它的轴可能倾斜超过45度。

波士顿表示,火星的气候目前处于其中一个振荡的较冷阶段。

“它的整体适居性可能开始很高,”她补充道。

一个未被发现的地下世界

天体生物学家正在火星的表面探测生命。从字面上看。虽然火星表面目前没有任何生命迹象,但完全有可能存在我们无法看到它的地方 - 地下。

波士顿认为,火星和地球一样,从核心散发出热量。表面下方可能存在一个看不见的温带世界,足够温暖的液态水 - 和微生物的生命。

但波士顿表示,寻找生活需要更多的资源。然而,她希望通过火星旅行,人类将更好地了解红色星球及其生存的潜力。这包括过去和现在。

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