科學家對火星生命寄予厚望的6個理由

科學家對火星生命寄予厚望的6個理由

火星今天可能看起來貧瘠荒涼,但很久以前,紅色星球曾經看起來非常不同。曾幾何時,火星比現在更溫暖,被河流,湖泊和海洋覆蓋。專家說,沒有辦法確定火星人是否曾經存在過。儘管如此,有越來越多的證據表明,火星不僅在理論上是適合居住的,而且實際上是某種外星生命的家園。這種生命的殘餘甚至可能潛伏在火星表面下未被發現的地方。以下是天體生物學家相信火星生命可能性的六個原因。

科學家對火星生命寄予厚望的6個理由

河谷和三角洲:火星令人難以置信的地理位置

火星景觀讓地球感到羞恥。根據歐洲航天局的數據,其最高峰奧林匹斯山(Olympus Mons 高出其周圍平原85,000英尺(26,000米)。這比珠穆朗瑪峰高三倍。寬闊的河床橫跨火星景觀,並扇入三角洲。其中一些地質構造可以用古老的火山活動或火星的猛烈風來解釋,布朗大學地質學家James W. Head在“火星地質學:基於地球的類比證據”中寫道(劍橋大學出版社,2007年) )。但其其中一些顯然是古代水體的遺物。例如,火星上明顯的河床往往以大隕石坑結束,其底部看起來扁平。這表明古老的河流在那裡沉積了沉積物 - 火星景觀曾經被河流,湖泊和海洋所統治。

但古代火星溼潤的現代共識提出了一個重要問題:所有水都發生了什麼?

科學家對火星生命寄予厚望的6個理由

水的痕跡

如果你要向火星表面倒一瓶水,水會在它撞擊行星表面之前沸騰。那並不是因為紅色星球很熱 - 夜間溫度有時會達到零下225華氏度(零下142攝氏度)。水沸騰是因為火星的大氣非常薄。空氣壓力非常低,即使在冰點溫度下也無法將水分子固定到位。今天,火星上只存在一種形式的水:冰,隱藏在火星兩極的表面之下。

但是,火星顯然並不總是對生活不利。根據美國國家航空航天局(NASA)的說法,火星上的探測器,包括好奇號,已經發現了液態水的化學證據:大量的粘土分子沉積物。粘土分子通常只在水存在時形成 - 對於科學家來說,這是一個明確的指標,即火星最有可能變暖,有足夠厚的大氣來維持液體。

水可能是地球上生命的必需品,但它不能保證火星上存在生命,美國宇航局的天體生物學家佩內洛普波士頓告訴Live Science。也就是說,這一證據確實讓我們朝著紅色星球上曾經有生命的結論邁出了一步。

波士頓說:“在這個生命探測問題上沒有單一的答案。” “這些數據是累積的。”

因此,水只是許多中的一項數據,這些數據表明生命可能存在於火星上 - 或許仍然存在。

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有機化合物的證據

在地球上,碳和氫無處不在。事實上,75%的身體(不包括水)由這兩種元素組成。它們構成了從我們的DNA到細胞壁的一切。我們稱這些化學物質為“有機” - 如果沒有它們,地球上我們所知道的生命就不會存在。

所以在1984年,當科學家在南極洲發現一種有機化學物質的火星隕石時,他們的發現提出了一個有趣的問題:有機化學物質是否來自生命?

起初,科學家推測這些化學物質可能在撞擊後被引入隕石。然而,有機材料的化學特徵並沒有集中在岩石表面,正如你所預期的那樣,它會在以後撿起它們。相反,有機化合物變得更密集,更密集地朝向隕石的中心。

儘管如此,科學家還是懷疑他們會在火星上找到有機化學物質。他們推測,無大氣行星的表面太苛刻,甚至不能維持有機化學結構。然而,最近,像好奇號這樣的火星漫遊者已經在地球表面發現了明顯的有機化合物痕跡。2012年,好奇號 發現化學物質與化石燃料成分中的乾酪根類似

生命是有機化合物的重要來源 - 但不是唯一的。波士頓說,地質過程也可能導致有機化合物的產生。例如,

火山有時會將有機化合物噴入大氣中。因此雖然化學品可能是過去生活的標誌,但仍然不確定。

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火星上存在甲烷,而且含量不斷變化

今年早些時候,好奇號發現了另一個潛在的生命跡象在火星上 - 對甲烷天然氣的測量記錄很高。在地球上,甲烷主要來自微生物。因此,儘管火星讀數為十億分之二十二(ppb)相對較低(從視角來看,地球上的濃度接近1,860 ppb),但是這仍然是一個有希望的跡象,表明生命曾經存在 - 或者仍然存在於看不見的地方 - 紅色行星。這並不是好奇號第一次在火星上探測到甲烷。平均而言,甲烷濃度徘徊在十億分之七(ppb)左右,並且季節性變化 - 夏季上升,冬季下降。這種季節性模式是甲烷來源的另一條線索。在火星表面下面是一層冰。也許在夏天,這種冰融化,釋放出被困甲烷的口袋。據NASA稱,雖然岩石和冰之間的反應會產生甲烷。

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火星可能再過去或未來更加溫暖

為了生命存在於火星表面,紅色星球需要比現在更加溫暖。今天,它的平均表面溫度低於81華氏度(減去62攝氏度)。這比地球的平均溫度冷77℃,國家地理報道。但是火星的低溫並不排除生命的可能性。科學家們已經證明,數十萬年前,火星的溫度要高得多。

正如地球經歷冰河時期和變暖期一樣,火星上的氣候會隨著時間而變化。就像地球一樣,紅色星球的氣候振盪是由於太陽軌道的變化而發生的。火星氣候週期的時間尺度甚至與地球相似 - 在寒冷時期和變暖期之間需要大約10萬年才能完成。但美國宇航局波士頓表示,火星上的氣候波動可能比地球上的波動更為極端。這部分是因為火星在其軸上比在地球上擺動得更多。根據美國宇航局的說法,地球軸只能在22到24.5度之間移動。在過去的300萬年中,火星的軸線在15到30度之間移動。超過300萬年前,它的軸可能傾斜超過45度。

波士頓表示,火星的氣候目前處於其中一個振盪的較冷階段。

“它的整體適居性可能開始很高,”她補充道。

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一個未被發現的地下世界

天體生物學家正在火星的表面探測生命。從字面上看。雖然火星表面目前沒有任何生命跡象,但完全有可能存在我們無法看到它的地方 - 地下。

波士頓認為,火星和地球一樣,從核心散發出熱量。表面下方可能存在一個看不見的溫帶世界,足夠溫暖的液態水 - 和微生物的生命。

但波士頓表示,尋找生活需要更多的資源。然而,她希望通過火星旅行,人類將更好地瞭解紅色星球及其生存的潛力。這包括過去和現在。

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