火星氣候惡劣但可能曾有生命
火星上漫游的兩輛火星車“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)已發(fā)現(xiàn)更多證據(jù)，表明火星上盡管曾有過(guò)濕潤(rùn)的歷史環(huán)境，但也曾有過(guò)酷熱、狂暴的時(shí)期，氣候干燥缺水，經(jīng)常有火山爆發(fā)和天體撞擊?？茖W(xué)家在美國(guó)地質(zhì)學(xué)聯(lián)合會(huì)年會(huì)上說(shuō)，這些證據(jù)表明火星環(huán)境曾有過(guò)適合生命存在的歷史時(shí)刻，但大部分時(shí)間卻不適合生命發(fā)展。
迄今，“勇氣”號(hào)火星車已登陸火星708個(gè)地球日，超過(guò)一個(gè)火星年（火星上一年相當(dāng)于687個(gè)地球日），它在火星上行駛了5．5公里；而在火星另一半球的“機(jī)遇”號(hào)也將在本月11日迎來(lái)登陸后的新一個(gè)火星年，它行駛了6．4公里。兩輛火星車共向地球傳回了13萬(wàn)張火星照片。
項(xiàng)目科學(xué)家報(bào)告說(shuō)，“勇氣”號(hào)正在探索古謝夫環(huán)形山區(qū)域的“赫斯本德山”，不久前“勇氣”號(hào)曾攀登上該山頂峰，目前正在下山坡。在這段約1公里的行程中，“勇氣”號(hào)探索了附近的沙漠、礫石和基巖構(gòu)造?；鹦擒囂綔y(cè)項(xiàng)目首席科學(xué)家、康奈爾大學(xué)教授斯奎爾斯介紹說(shuō)，“勇氣”號(hào)共檢查了6種巖石。從這些巖石構(gòu)成可推測(cè)，歷史上“赫斯本德山”附近區(qū)域氣候非常炎熱而狂暴，經(jīng)常有火山噴發(fā)和天體撞擊，而水可能只一度存在于熱泉中，或以極微量存在于巖層中。
而在火星梅里迪亞尼平面附近巡游的“機(jī)遇”號(hào)也得到了更多證據(jù)。項(xiàng)目科學(xué)家說(shuō)，“機(jī)遇”號(hào)先后探索了兩個(gè)環(huán)形山“耐心”和“維多利亞”，以及它們中間地面的基巖構(gòu)造?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些基巖的構(gòu)造類似“夾心餅干”，即一層是沉積巖層，一層是由沙堆石化的巖層，反復(fù)疊加。這表明，30億至40億年來(lái)，梅里迪亞尼平面附近的氣候反復(fù)發(fā)生干旱和濕潤(rùn)的循環(huán)，且最上層的巖層是砂巖，說(shuō)明最近一次氣候變化是一個(gè)干旱周期。此外，水流影響下形成的鐵氧化物顆粒盡管在所有巖層中都存在，但在較年輕的巖層中含量卻較稀少，表明最近一個(gè)濕潤(rùn)周期更短或這些鐵氧化物顆粒形成于其他原因。斯奎爾斯說(shuō)，兩輛火星車搜集的證據(jù)表明，火星歷史環(huán)境可能是大多數(shù)生命形式的“禁區(qū)”，特別是在其炎熱干旱的周期里。這次會(huì)議上其他科學(xué)家發(fā)表的成果也支持了這一假設(shè)。
柏林自由大學(xué)的諾伊庫(kù)姆認(rèn)為，火星上可能直到30億年前還有大量水體存在，氣候適宜，但26億年前一次大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)，使火星驟然變熱，冰川融化，水分蒸發(fā)，自此之后火星進(jìn)入了漫長(zhǎng)的干旱炎熱期，期間濕潤(rùn)期越來(lái)越短，這使火星喪失了大部分大氣和水分。
與此同時(shí)，科學(xué)家在格陵蘭島地下冰芯中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)甲烷古菌生存的證據(jù)。這種能在極端嚴(yán)酷條件下生存的微生物有可能在火星上生存。產(chǎn)甲烷古菌是一種極其古老的微生物，比細(xì)菌還要原始。它們能在無(wú)氧、無(wú)陽(yáng)光的條件下生存，借助化學(xué)反應(yīng)的能量或地?zé)岬刃玛惔x，甲烷是其代謝產(chǎn)物。普萊斯等人分析從格陵蘭島地下3千多米深處采集的冰芯樣本底部，發(fā)現(xiàn)其中甲烷濃度異常高，而周圍大致同一深度卻只有少量產(chǎn)甲烷古菌生存。研究人員認(rèn)為，冰芯中的高濃度甲烷，應(yīng)該就是漫長(zhǎng)年代中積累的產(chǎn)甲烷古菌的代謝產(chǎn)物。
他們分析這些產(chǎn)甲烷古菌的代謝速率后發(fā)現(xiàn)，古菌已在地下生存了10萬(wàn)年之久，在地下3千多米的嚴(yán)酷環(huán)境下，產(chǎn)甲烷古菌的代謝極其緩慢，10萬(wàn)年中它們新陳代謝產(chǎn)生的能量，只夠用來(lái)修補(bǔ)環(huán)境給自身基因帶來(lái)的損傷，談不上繁殖發(fā)展。與此同時(shí)它們產(chǎn)生的甲烷卻逐漸積累起來(lái)。研究人員認(rèn)為，產(chǎn)甲烷古菌很可能存在于火星上，并且是火星大氣中甲烷的來(lái)源?；鹦谴髿獾募淄闈舛却蠹s為億分之一，但在火星的環(huán)境中甲烷不可能穩(wěn)定存在，因?yàn)殛?yáng)光很容易使甲烷與氫氧基結(jié)合形成水和二氧化碳，而目前又沒(méi)有證據(jù)表明火星上有持續(xù)產(chǎn)甲烷的化學(xué)過(guò)程，因此甲烷很可能是生物過(guò)程產(chǎn)生的。
普萊斯等人根據(jù)火星大氣甲烷的流失速度和冰芯附近產(chǎn)甲烷古菌的代謝速率計(jì)算出，如果產(chǎn)甲烷古菌是火星大氣中甲烷的來(lái)源，假設(shè)它們?cè)诹銛z氏度環(huán)境下10米厚的地層中平均分布，那么古菌的分布濃度只要達(dá)到每毫升容積1個(gè)古菌，就能穩(wěn)定地維持火星大氣中的甲烷濃度。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，他們目前正在制造一臺(tái)熒光探測(cè)儀，用來(lái)探測(cè)產(chǎn)甲烷古菌新陳代謝時(shí)產(chǎn)生的微弱熒光，這臺(tái)儀器能探測(cè)出每毫升土壤或地層中存在的1個(gè)古菌，將來(lái)還可以安裝在新的火星車上尋找火星生命。
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