微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)讓人類甚至機(jī)器人無(wú)法輕易探索火星上最有可能存在生命的區(qū)域。
新證據(jù)表明，火星山坡上的暗線是現(xiàn)在仍在流動(dòng)的液態(tài)水造成的。圖片來(lái)源：NASA/JPL/University of Arizona
昨晚，美國(guó)航空航天局（NASA）的科學(xué)家公布了迄今為止最有力的證據(jù)，證明在人們眼中干旱、荒蕪和死寂的火星可能依然存在著生命：在這顆紅色行星的某些地區(qū)，現(xiàn)在依然有液態(tài)水在流淌，坡地上滲出的水積聚在火星赤道附近的山脈或環(huán)形山的腳下，形成了可能孕育生命的水池?；鹦巧线@些引人注目的地點(diǎn)可能是太陽(yáng)系中尋找現(xiàn)存地外生命的最佳位置——但真要?jiǎng)邮值脑拝s將是非常困難的。
研究火星上可能適宜生命存在的區(qū)域可以說(shuō)是派人類登上火星在科學(xué)上最主要的理由，但是，根據(jù)一份由美國(guó)科學(xué)院和歐洲科學(xué)基金會(huì)聯(lián)合發(fā)表的新綜述，我們現(xiàn)在還沒有為此做好準(zhǔn)備。
問(wèn)題不在于爆炸的火箭、縮水的預(yù)算、政客的小動(dòng)作或是變化無(wú)常的公眾支持——所有這些航天事業(yè)支持者用來(lái)解釋人類為何在地球軌道上停滯了幾代人的時(shí)間而未能向宇宙深處更進(jìn)一步的理由。問(wèn)題在于生命本身——確切地說(shuō)，地球微生物太過(guò)頑強(qiáng)，而火星生物又可能相當(dāng)脆弱。最容易在火星上找到的生命，看來(lái)有可能是來(lái)自卡納維爾角的細(xì)菌——這樣的污染會(huì)破壞搜索火星本土生命的行動(dòng)。綜述的作者指出，“保護(hù)可能存在的火星生物圈，防止其遭受地球污染破壞的必要性”，“可能會(huì)阻止人類登陸或進(jìn)入”那些可能存在火星生命的區(qū)域。雖然這不是什么新鮮的說(shuō)法，但在權(quán)威研究中出現(xiàn)這種直白、正式的表述實(shí)際上是很少見的。NASA計(jì)劃在21世紀(jì)30年代把人類送上火星；可以理解，NASA并不愿意強(qiáng)調(diào)這樣的任務(wù)很可能面臨著無(wú)法避免的巨大污染風(fēng)險(xiǎn)，雖然它也在積極地研究解決該問(wèn)題的方案。
過(guò)去，提到火星的“行星保護(hù)”，人們主要考慮的都是自動(dòng)設(shè)備的探索任務(wù)。污染的風(fēng)險(xiǎn)即使對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)也是一個(gè)問(wèn)題，雖然它們與人類不同，可以在發(fā)射前經(jīng)受輻射照射和化學(xué)藥劑消毒，以根除企圖偷渡的細(xì)菌。盡管如此，在NASA為飛船的行星際旅行做準(zhǔn)備，本應(yīng)無(wú)菌的超凈室中，仍時(shí)常出現(xiàn)頑固地不肯死掉的細(xì)菌。“阿波羅”號(hào)的宇航員甚至在月球上發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌，此時(shí)這些細(xì)菌在“勘測(cè)者”3號(hào)自動(dòng)著陸器內(nèi)部幾乎完全真空的環(huán)境中已經(jīng)生存了2年半了。如果地球細(xì)菌能在這樣的地方生存，那么為什么不能在火星上一些更適宜居住的區(qū)域生存呢。
1967年的聯(lián)合國(guó)外層空間條約規(guī)定，禁止地球生命對(duì)其他行星的“有害污染”，一個(gè)名為空間研究委員會(huì)（COSPAR）的國(guó)際組織設(shè)立了美國(guó)、歐洲、俄羅斯和其他有能力進(jìn)入太空的締約國(guó)應(yīng)該遵守的保護(hù)協(xié)議。為了保護(hù)火星，從2002起，COSPAR開始在這顆行星上選定受限制的“特殊區(qū)域”，這些區(qū)域的環(huán)境足夠溫暖且濕潤(rùn)，可能養(yǎng)育現(xiàn)存的火星本土生命——或者讓地球侵略者有機(jī)會(huì)落“鞭毛”于此。因?yàn)槲覀儗?duì)火星環(huán)境和地球生命基本界限的認(rèn)識(shí)一直在飛快地進(jìn)步，對(duì)特殊區(qū)域的精確定義仍在不斷改善，每?jī)赡旯俜骄鸵抻喴淮巍Ｉ现馨l(fā)布的新聯(lián)合綜述建議，應(yīng)根據(jù)NASA火星探索項(xiàng)目分析組2014年發(fā)布的COSPAR特殊區(qū)域報(bào)告進(jìn)行修訂。
行星科學(xué)家越是仔細(xì)地觀測(cè)火星，找到的特殊區(qū)域就越多。特殊區(qū)域遍布于火星的赤道和低緯度地區(qū)，既包括侵蝕出的溝壑，還包括山脈和環(huán)形山布滿巖石的山坡，9月28日發(fā)表于《自然 地球科學(xué)》的論文證明，在火星的夏季，地下水會(huì)從后者表面涌出，形成溪流和池塘。特殊區(qū)域也可能是隱藏在極地冰蓋之下，被地震或火山活動(dòng)加熱的洞穴。在火星許多地區(qū)的地下，僅5米深處就是以冰的形式存在的水，這些地區(qū)都可以看成是特殊區(qū)域，只要有一些熱量就可以變成舒適濕潤(rùn)的微生物樂(lè)園，這樣熱量可以是新形成的撞擊坑釋放出的，也可能是剛剛抵達(dá)的飛船帶來(lái)的。新綜述還指出，最近在火星上發(fā)現(xiàn)的神秘甲烷氣體，其尚未查明的源頭可能也屬于特殊區(qū)域。在地球上，甲烷主要是由微生物產(chǎn)生的，但是量多到足以探測(cè)的甲烷在火星上也可能是非生物來(lái)源產(chǎn)生的，雖然這些無(wú)生命參與的甲烷制造過(guò)程也需要液態(tài)水。
但是，要確定這些地點(diǎn)中哪些真的特殊，可能需要對(duì)它們進(jìn)行勘察，而這在現(xiàn)有的協(xié)議下是很難做到的。在一艘飛船勘察一塊特殊區(qū)域之前，它的部分或整體必須按照嚴(yán)格的規(guī)章進(jìn)行嚴(yán)格的消毒，這可能讓開發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)好幾年，并給任務(wù)預(yù)算增加幾百萬(wàn)美元。盡管如此，協(xié)議可能還不夠嚴(yán)格——現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法完全清除飛船上的細(xì)菌，而且沒人知道細(xì)菌在火星上（或在地球上）創(chuàng)造出一個(gè)能夠存活，可自我維持的群落需要什么樣的閾值條件。
NASA首個(gè)——并且是迄今為止唯一一個(gè)明確以搜索生命為目的火星項(xiàng)目是一對(duì)“海盜”號(hào)著陸器，它們是在1976年在火星登陸的。從那以后的所有其他任務(wù)的目標(biāo)都是尋找火星遠(yuǎn)古時(shí)期曾有生命存在的痕跡，而不是火星現(xiàn)在的生命。如果連消毒后的機(jī)器人都不能冒險(xiǎn)進(jìn)入特殊區(qū)域，那滿身都是微生物的人類呢？如果宇航員在火星上只被允許進(jìn)入不符合特殊區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的地方尋找生命，那么NASA或其他什么機(jī)構(gòu)還有何理由花費(fèi)幾千億美元把他們送到火星去呢。如果人類船員降落在一個(gè)原以為沒有希望存在生命的地區(qū)，卻發(fā)現(xiàn)了適宜生物生存的條件或甚至發(fā)現(xiàn)有某些生命居住在那里，那他們是應(yīng)該立刻換個(gè)地方呢？還是應(yīng)該收拾好火箭飛回軌道上？這些和其他沒有答案的問(wèn)題表明，為何從許多方面而言，發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)存的火星生物圈既實(shí)現(xiàn)了NASA最大膽的美夢(mèng)，同時(shí)卻也是它最糟糕的噩夢(mèng)。也只有這些問(wèn)題才能解釋這個(gè)看似不可理喻的事實(shí)：NASA在搜索火星現(xiàn)有生物的時(shí)候總是要謹(jǐn)慎地避開那些最后可能找到生命的地點(diǎn)。
卡爾·薩根有一句名言，如果我們終于在太陽(yáng)的第四顆行星上找到了生命，“火星是屬于‘火星人’的，即使‘火星人’只是微生物?！卑催@種觀點(diǎn)，火星將會(huì)成為神圣的保護(hù)區(qū)，永遠(yuǎn)禁止人類侵入。另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為，行星保護(hù)工作是徒勞的，甚至可能太天真了：由于早期飛船可能帶來(lái)的污染，以及遠(yuǎn)古時(shí)期由于大質(zhì)量小行星撞擊而導(dǎo)致的行星之間物質(zhì)交換，火星可能已經(jīng)遭遇了很多地球入侵者——這些入侵者可能已經(jīng)被更適應(yīng)火星環(huán)境的本土生物圈輕易地排除掉了。
在所有這些不確定的認(rèn)知中，新的綜述指出，唯有一點(diǎn)是明確的：“把宇航員送往火星所牽涉到的行星保護(hù)問(wèn)題，引發(fā)了有關(guān)交叉科學(xué)、工程、技術(shù)、項(xiàng)目管理和公共政策的一系列重大問(wèn)題?！睂?duì)與NASA和其他空間機(jī)構(gòu)而言，該聲明的真正意義同樣非常清楚：雖然很麻煩，火星載人探索任務(wù)涉及的行星保護(hù)問(wèn)題非常嚴(yán)峻，絕不能忽略、逃避或輕視?，F(xiàn)在正是開始考慮這些問(wèn)題的時(shí)機(jī)。否則的話，人類探索火星計(jì)劃如果無(wú)望成功還算最好，最壞的情況下就是徹底泯滅了研究火星生命原始樣本的機(jī)會(huì)，那可是徹頭徹尾的失敗。（撰文：李·比林斯（Lee Billings） 翻譯：韓晶晶)
原文鏈接：
http://www.scientificamerican.com/article/searching-for-life-in-martian-water-will-be-very-very-tricky/
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