如何搜尋火星生命？首先尋找生命留下的足跡

2003年8月，「哈勃」太空望遠鏡觀測到的火星。

據國外媒體報道，地球的環境不僅僅塑造著在其表面進化的生命形態，而且這顆行星自己也會因那些生命的進化而受到影響。因此，火星上如果有生命存在，那就有可能對火星的形態產生影響，就必然會在火星上留下足跡。尋找這樣的足跡，就是人類尋找火星生命的方法之一。近日，在美國地球物理學會年會卡爾-薩根講座上，地外文明搜尋研究所卡爾-薩根中心首席科學家納瑟莉-卡布羅爾提出了這一觀點。

納瑟莉-卡布羅爾表示，「直到最近我們才明白，不僅僅環境塑造著生命形態，反過來生命也會對環境的變化產生影響。」不過，卡布羅爾也承認，尋找由生命導致的環境變化的證據並不容易。她認為，在火星上的任何探索都有必要加強對生命改變棲息環境的證據的尋找。

近期，火星探測器已經發現了比較確定的證據，能夠證明火星上存在理論上的宜居區，比如古謝夫隕石坑和蓋爾隕石坑等。卡布羅爾介紹說，化學探索結果顯示，在火星歷史上，在火星許多不同的地點都富含生命形成的構件，如二氧化碳、二氧化氮、鹽酸、甲烷等。河流三角洲和遠古海嘯沉積層顯示，火星曾經有水流，甚至還有一個原始海洋。岩石風化和熱液地質活動可能為生命提供必要的化學能量。

卡布羅爾承認，單純的宜居並不等同於真的有生命。「我們的地球很明顯有生物。從太空中看下來，若去尋找生命的跡象，可以說是到處可見。這就是我們地球的最強信號：我們有生命。」但是，火星恰恰相反，火星也發出了強烈的信號，即生命在火星上沒有留下大型的印跡。

那麼，我們的機會在哪裡呢？證據表明，火星大氣層早在41億年前就已經開始退化，火星表面的任何水源可能都早已乾涸。由於大氣層稀薄，加上致命性的宇宙輻射的轟炸，現代又可能沒有水流，火星上生命的出現可能要發生於相當早的歷史時期，這一時期也被稱為諾亞紀（從41億年前到37億年前）。如果生命仍然存在，它極有可能已躲到火星地面之下。因此，卡布羅爾表示，「我們的時間窗口非常小。」

為了了解我們尋找的可能火星生命形態，研究人員有必要對火星諾亞紀同時期的地球相似物進行分析。在40億年前到20億年前，地球正處於太古宙。在這一時期，地球上的所有生命主要由原始的單細胞生物組成，它們沒有細胞核。生活於淺水池中的藍細菌微生物席吸收沉積物顆粒，形成一種「岩石居所」。地球上已經發現了數十億年前的巨大的球根岩石結構。其它還有一些原始生命形式在熱液出口處挖洞，形成了獨特的圓錐形結構。

尋找火星生命的另一種方式就是首先在地球上找到最像火星環境的地方。極端乾旱的阿塔卡馬沙漠年均降水量僅約15毫米，該地區紫外線輻射超強，地熱活動極其活躍。如果火星上有微生物，它們應該生存於火星綠洲周圍。在某種方面，火星綠洲可能與阿塔卡馬地區蒸發乾涸的湖泊、鹽田和溫泉相似。火星環境中的遠古生物可能是嗜極菌、嗜極生物或超級細菌，它們擁有極強的適應能力，可以快速形成共生群體。

卡布羅爾認為，在火星上有可能發現為微生物提供棲息地的地形結構。研究人員要清楚首先應該在哪些地方尋找這樣的結構。他們可能在很多地方都找不到採集樣本的機會。卡布羅爾承認，找到識別這些棲息地的工具也是一大難題。無人機或是一種較為適合的選擇。無人機可以從不同高度拍攝某一區域不同比例的地形圖，從而為尋找遠古生命提供更為詳細的線索。卡布羅爾利用古謝夫隕石坑的地形圖進行了詳細的解釋。最初，地形圖的解析度難以展現可能棲息地的任何證據。但是，通過高光譜反射技術，研究人員可以發現與熱液活動相關的證據。

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