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解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?

发布时间:2020-01-05 10:47:17  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:189

      作为太阳的第四颗行星,火星和太阳之间的平均距离为1.67AU,并且,具有明显季节之分的它,同时也是一颗类地行星。处于古老时期的火星,与我们如今看到的贫瘠荒凉截然不同,湖泊和海洋也曾在这个原本温暖的星球上覆盖,比如,即使在寒冷荒芜的火星环境中,同样也存在着矿物质和干河床等特征。虽然,科学家们暂时还无法确认是否有所谓的火星人,曾在这片土地上生活过,但理论上可以证明火星适合居住的证据,却越来越多地被发现。这颗一直被人类给予生命厚望的红色星球,依然存在着诸多谜团等待我们去揭示,那么,神秘的火星到底是一颗怎样的星球?
    解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?
      古代火星存在液态水流动的迹象
      对于研究人员而言,古代火星曾拥有丰富水源并不是什么新的发现,但这些水的状态到底主要是像冰一样冻结、还是呈现出液体的状态,以及它们如何随着时间的推移而发生改变,这一系列疑问则仍然是充满了神秘。因为,液态水和温暖的气候条件都是生命存活的重要基础,所以,当火星上的温度升高,星球上具有温暖的氛围,那么便有可能使得生命在这颗星球上独立形成。科学家们将位于火星表面上的矿物质沉积物,与地球上的类似模式(冰岛、俄勒冈州瀑布等环境)进行了对比,也就是将NASA CRISM光谱仪和好奇号火星车收集到的火星数据,以及地球类似模式环境中的现有数据进行比较。
      研究人员在对这些模式进行分析的时候发现,在古老的火星上,流动的地表水和暴雨都曾经存在过一段时间,尽管它们最终都因为温度的关系而被冻结。简而言之,大约30到40亿年前的火星,由于具有足够温暖的自然环境,因而引发了大暴雨的发生,以及地表那些流动的液态水,这意味着很可能已有简单的生命在这一时期的火星上形成。众所周知,在地球形成之后不久,它的生命基石便逐渐开始形成,对于生命而言,液态水的存在至关重要。简单来讲,当我们在火星上找到越来越多的、关于火星上曾拥有过早期流动水的证据,那么便能提高那些简单生命能够拥有的生存机会。与此同时,这也是我们了解地球气候,如何随着时间递进而发生变化的基础,尽管还有很多值得去探索和发现的内容,但这些火星上增加的证据,或许能够支持该星球历史上某个时期的生命居住。
    解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?
      火星原始大气层的厚度和气候变化
      在火星如今低温的荒漠环境中,通过观察到的液态水特征(矿物质、河床等)可以表明,在很久之前的一段时间里该星球具有浓厚的气氛,因而才能保持足够的热量以稳定水的状态。然而,早在数十亿年前,火星就失去了自己的大部分气氛,星球上的气候变得不再对生命友好,反而变得越来越干燥而寒冷。而这个漫长的演变过程,蕴藏了太多我们不了解的内容,科学家们更无法确定它变成这样的环境已有多久的时间。而这些成分也是生命诞生和延续不可或缺的一部分,于是,研究人员通过氧的同位素观察来了解火星原始大气层的厚度。
    解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?
      简而言之,在一天中的不同时间,对火星上表面的温度进行观测,通过示踪剂发生的变化,便可以揭示火星具体损失的气氛量级。或许你有所不知,示踪剂的准确测量不仅可以预估古代火星的气氛,也能够揭示该时期星球的居住条件,而科学家们在新的观测中发现,此次研究过程中的氧同位素测量值,与历史数据存在着明显的差距,这为人类研究已经失去的火星大气层,提供了新的视角。事实上,在逃逸到太空的这件事情上,较轻的同位素会表现得比相对更重的同位素更加擅长,所以星球大气层中富集的较重同位素才会越来越多。
      当不同的任务测量出不同的比率,便会导致对古代火星大气的理解不一致,但有所不同的是,这些新的结果同时也带来了或许可以解决现有差异的方法。即:在不同的火星时间里所显示比例会有波动,这是对火星一天时间中比例变化的对比,而不是直接进行不同独立设备之间的比较。火星大气层的复杂程度,比之前我们所有人预想的都更加复杂,在火星上的不同时间、以及不同地点所测得的值都是完全不同的。但随着我们对古代火星大气层了解的进一步深入,弥补了过往在理解过程中造成的大气损失,尽管还有很多细节需要通过时间进行确认,但这也表明了我们对火星气候的变化有了越来越深刻的认知。
    解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?
      火星生命是否会藏匿于地下深处
      数十年以来,科学家们对地球的地下勘探有条不紊地进行着,并因此而了解了这个充满微生物的环境,它就像一个深层生物圈一样。我们都知道,在一般情况下,科学家们对火星生命迹象的探寻,都集中在该星球的表面,尤其是那些有液态水存在迹象的地方。尽管迄今为止我们仍然未能在星球表面找到任何生命,但这反而促使了研究人员将目光分散一部分到火星的地下。或许在这些不裸露在表面的地方,就存在着大量的火星微生物,火星或许也存在着与地球一样具有生物学意义的特殊区域,并且,它们正在这个星球的地下快速蔓延。或许,在火星的表面,从未存在过任何一种进化的推动力,正是由于我们对地球生命的偏见,才导致了我们期望火星的表面也同样存在着生命进化。
    解读火星,为何科学家认为火星上存在生命?
      当时间倒退到数十亿年前,此时太阳系中的行星都还很年前,原本与地球相似的火星在失去磁场之后,由于辐射太过强烈而发生了巨大变化,生命变得难以在这个星球上立足。科学家们普遍的认为,地球生命的诞生时间大约在38到39亿年之前,而当时星球上某些地方的情况,或许与我们如今的热液环境、以及当时的火星环境一样。简单来说,火星上的微生物群落可能和地球的深层生物圈一样丰富,因此,寻找火星微生物的最佳地点就是火星的地下。这里比地球的地下拥有更多的孔,再加上火星熔化而冷却的核心,形成了一个适合微生物生存的良好环境。大约在30多年前,科学家们发现了地球的深层生物圈,并估算它们可能占据了地球上近一半的生命,我们都知道碳是一种与深层能源有关的温室气体,对于生命的诞生和演化都具有重要意义。而这些深层生物圈中的微生物,便在掩埋碳的过程中扮演着重要的角色,与此同时,通过对地球深层生物圈的了解,我们开始对它与其他行星之间的关系有了更深刻的认知。