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寻火星生命?需另辟蹊径

2017-06-08 11:10 来源:科技日报

  俄欧携手研制的痕量气体轨道探测器(TGO)抵达火星释放着陆器效果图,该探测器2016年3月发射升空,主要任务是确定现在火星表面有无生命活动。图片来自网络

  自太空探索时代的黎明起,美国国家航空航天局(NASA)和其他机构已耗资数十亿美元来侦察火星,包括部署轨道探测器、派遣着陆火星车等;NASA的火星项目也一直能博得众多眼球,获得大量资金。

  许多天文学家认为,红色星球是搜寻外星生命的好选择之一,可能性之高,足以保证其几十年内天文学界的“网红”地位不动摇。而据《科学美国人》杂志近日一篇文章称,随着寻找行动不断升级,科学家们正在另辟蹊径,拓展更多可能性。

  水不可或缺吗?

  严格来讲,关于在红色星球上进行生命检测的最佳方式,迄今还没有达成共识。

  但寻找“火星人”不可避免地要提到一种元素:水。火星虽然位于太阳系的宜居区域内,但当前火星的表面没有海洋。

  美国亚利桑那州立大学地质学家杰克·法默称,目前人们在火星上做的一切,都以生物“逐水而居,依水而生”为宗旨,但这不一定符合生命体本身的必然要求,只是遵循了一般生命系统的基本要求之一。

  那如果不考虑液态水呢?法默表示,人们天真地认为,生物不能离开水而生活,但实际情况却可能更复杂。在地球上,一些有“弹性”的生物体,譬如缓步动物门(俗称水熊虫)——地球上已知生命力最强的生物,如果没有水分,可以进入一个几乎无限的深层冬眠状态,保持其组织干燥,但不会生长和繁殖。这种方式在它们的环境开始缺水时即会发生,但当它们再次接触水时,又能在很短时间内重新活动。

  法默表示,火星微生物也可能大部分时间保持该状态“等待”水的出现,以此在罕见条件下生存下去。实际上,地球上某些微生物,也能在温度、压力、盐度等指标非常极端的情况下出现类似行为。

  钻到地下怎么样?

  NASA天体生物研究所负责人佩内洛普·波斯顿表示,火星目前的状态是:表面几乎拥有寻找生命时需要面对的所有挑战——干燥、辐射、大气稀薄,因此,火星上仍然存在生命的希望可能在地下。

  科学家们认为,如果火星过去存在生命,那么,它们保存在地下的机会更大——可能是化石,也可能是单细胞生物。

  现在,已有科学家开始朝这一目标进发。比如,近期在亚利桑那州召开的天体生物学会议上,与会者就展示了多款下一代高科技探测设备,包括用于在微观尺度上进行探测的生命分析仪和集成的核酸提取器等。

  除NASA外,也有一些私人机构在为此努力。他们选择的不是“接NASA的单”或与NASA合作,而是单打独斗,譬如名为“探索火星”的非营利性团体。该机构的研究人员设计出了一种寻找火星生命的新工具,可钻探到火星地表之下进行探测,寻找简单微生物——类似用于军事的钻地武器。

  按照设计,探测器“钻头”是一种投掷装置,能凭借一定动能穿透火星表面,对火星表面之下一至两米处进行调查;而通信天线位于尾部,可利用火星轨道上的探测器与地球保持联系。这一工作机制并不复杂,不过,该机构在进一步完善其构思之前,还需要找到愿意为其“砸钱”的“金主”。

  今天火星天气如何?

  科学家们指出,如果迫切想要找到一个切入点,搜寻任何“藏身”红色星球角落里的“火星人”,那么首当其冲的是要知道火星上究竟有哪些生命潜在活动的地点;此外,还需要弄清楚这些地点在最近几天、几个月及几年内天气如何变化。这才是快速搜寻的途径,而不只是利用地质时代的变迁。换句话说,想发现“火星人”的栖息地,研究人员不应只研究这个星球的长期气候,还应关注日常天气。

  我们对地球的日常天气监控,来自于卫星和气象站。但在火星附近,我们只有屈指可数的几颗轨道卫星,而且这些卫星上专门用于观测天气的设备也少得可怜。

  此前的“火星天气预报”,由马林航天科学系统(MSSS)的研究人员完成,每周发布一次。这家机构还制造了NASA火星车和轨道卫星上的摄像头。他们用于预测火星天气的资料,全部来自NASA火星勘察轨道飞行器上的彩色成像仪相机拍摄的照片。

  NASA行星科学家迈克尔·史密斯此前曾表示,如果人们想要建立一个“靠谱”的火星天气预测系统,还需要让大量轨道卫星和地面气象站组成网络,追踪气象的实时变化。而一些低成本的小型航天器,如立方体卫星,或也能用作远程气象站监测火星。

  无论如何,相比几十年前,技术的发展日新月异,我们发现“火星人”的可能性也与日俱增。

(责任编辑:王蔚)

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