八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星的名稱由來

中國古人稱火星為“熒惑”,因為它是紅色,熒熒像火;亮度常有變化,而且不斷移動,令人迷惑。古人視火星為災禍之星,預示天下大亂。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

熒惑守心

我們知道,中國古代天文學異常發達,領先世界各國,在中國古代的星圖中,東方蒼龍七個星宿之心宿裡,有一顆光芒赤紅似火的一等星——心宿二,古人又稱其為“大火星”,並將它視作皇帝的象徵。當天象發生熒惑徘徊在心宿二的旁邊時,預示著帝王將遇災禍,古人稱這種天象為“熒惑守心”,比如西漢末年,王莽篡位之時,就發生了熒惑守心的詭異天象。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

魯本斯的代表作《戰神馬爾斯與瑞亞•西爾維亞》

在西方世界,火星依舊被看作災星,火星的紅色不可避免地喚起了古代人對戰爭流血的記憶,所以古代羅馬人用戰神瑪爾斯的名字命名,英文是Mars。

人類為何對火星感興趣?

人類為什麼要探索火星呢?一開始,天文學家是把目光轉向地球的衛星——月球。月球距離地球不過400千米。20世紀中葉至今的人類活動中,開發月球佔據著顯赫的一席。為什麼不繼續更有效地開發、利用這塊“新大陸”,因為科學家們探測發現,儘管月球有豐富的資源和能源,但月球表面沒有任何大氣,是超高真空狀態;月球上沒有聲音,也沒有生命,是一個死寂的世界,這些導致月球完全不適合人類生存。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

太陽系的八大行星,火星和金星是地球的鄰居

於是,人類需要再往遠處看。在太陽系中,金星和火星是地球的近鄰。金星上的環境條件過於嚴酷,表面溫度超過450℃,異常濃密的大氣中充盈著硫酸液滴,探測和開發的難度很大。只有火星,有望成為繼月球之後人類的又一塊“新大陸”,這是因為火星是地外七大行星裡與地球環境最相似的。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

電腦模擬的火星照片

火星與地球最相似

很久以來,火星一直是人們最感興趣的一顆行星,這是因為,經過科學家多年的觀測和研究,發現太陽系裡只有火星表面的自然條件與我們的母星地球比較接近,最有可能存在生命。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星全圖,這是科學家用100張以上的照片合成出的圖像。中間部分是長條形的水手峽谷

火星離太陽只比地球稍遠一點, 地球是 15000 萬千米, 火星是 22500 萬千米。火星得到的太陽熱量自然要比地球少一點,但是也不是少得不能維持生命。火星的體積比地球小,其直徑為6794千米,只有地球直徑的一半,它的體積只有地球的七分之一,表面引力是地球的三分之一。


八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

從左往右,水星、火星、金星、地球的大小對比圖

火星上的一天跟地球差不多,其自轉週期是24小時37分22.6秒。火星以與地球差不多同樣的姿態繞太陽公轉,有四季交替和變化的氣候,只是,火星的公轉週期比較長,有687天,火星的一年的天數快等於地球的兩年了。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星的內部結構

每逢火星夏季的時候,火星兩極的白色極冠明顯地縮小,說明那裡的溫度顯著上升, 固體的冰熔化成為液體的水, 相反,火星冬季時候,極冠又明顯增大。 根據測量,火星赤道部分的溫度最高可以達到攝氏10度以上。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星北極冰蓋

火星為何發紅,且跑來跑去呢?

火星是一顆行星,本身並不發光,它的光芒來自太陽光的反射。為何是紅色的呢?這是因為火星表面極其乾燥,比地球上的沙漠還要乾燥100倍,火星的“沙漠”裡鐵的成分完全被氧化,形成了氧化鐵,就是鐵鏽,所以火星的紅色其實就是源自其表面的紅色鐵鏽。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星表面是一片紅色的“沙漠”

夜觀星象,會發現火星時而向東運行,時而向西運行,令古人倍感困惑,故得名“熒惑”。其實這是因為地球和火星都在橢圓形軌道上繞日公轉。地球繞太陽公轉一週約365天,火星繞太陽公轉一週則是687天。由於地球比火星轉得快,當地球距離火星較遠的時候,我們在地球上看火星好像在前進,而當地球追上火星時,“超車”的前後,我們看它就是“後退”的,當兩顆行星距離再次拉遠後,我們看火星又好像在前進一般。於是在我們的視角看來,火星就看起來跑來跑去了,彷彿黑夜裡一隻歡快的螢火蟲。

對火星生命的遐想

火星人的傳說持續了近一個半世紀。

1877年,意大利天文學家斯基帕雷利發現火星上有許多像河渠一樣的黑色線條,他於是宣佈火星上存在運河以及火星人。加之,同一年美國人霍爾發現火星有兩顆小衛星,它們離火星很近,彷彿是人造衛星,既然火星人可以發射衛星,那麼,有高級文明便是確認無疑的。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

意大利天文學家斯基帕雷利繪製的火星溝渠圖

儘管一些作家之前已經對火星上的生命作過種種猜測,斯基亞帕雷利拍攝的圖像還是激發了人們的豐富想象,以火星人為主角的科幻作品風靡一時。

人類對火星最具想象力,也是其中最早之一的描述是英國科幻小說大師赫伯特·喬治·威爾斯的《世界大戰》。他《世界大戰》系列中的火星人在巨大的三腳架中穿行。外星人非常可怕,同時具有生機勃勃、強大、非人類、瘸腿和像怪物一般的特點。士兵發現火星人太強大了,根本無法抵抗他們。幸運的是,最後人類通過細菌拯戰贏得了戰爭拯救了地球。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

英國科幻小說大師赫伯特·喬治·威爾斯

鬧劇!火星人入侵地球

1938年10月30日,萬聖節的前一日,當美國人像往常一樣打開收音機,一個令人毛骨悚然的消息傳出:火星人入侵紐約了!聽到這則"“新聞”,婦女孩子們尖叫著從屋子中跑出來。 成千上萬的人跪在街頭不停地禱告。幾分鐘內,各地報社、廣播電臺和警局的電話被打爆。 許多人嚇得昏死過去,有的人心臟病發作。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

畫家筆下的《火星人入侵地區》


實際上沒有危險。廣播只是萬聖節節目,是根據40年前出版的威爾斯的科幻小說《世界大戰》改編的廣播劇《火星人降臨地球》。只不過,廣播劇運用了逼真的音響效果,被播音劇組演繹得繪聲繪色。

第二天,這個事件上了報紙頭條新聞,據普林斯頓大學事後調查,整個美國當天約有600萬人收聽了廣播,約有170萬人相信這個節目是真是新聞,約有120萬人產生了嚴重恐慌,要馬上逃離。

雖然,後續也有報道稱,這部廣播劇其實在播出時毫無影響,聽到的人也不多,只是報紙業為了對抗收音機制造出來的假負面新聞。但不可否認的是,從此以後,火星人成了大家耳熟能詳的名詞。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

科幻電影《火星人入侵地球》海報

番外篇:新觀點——人類或起源於火星

一直以來,我們深信地球是人類的起源地,但近兩年有科學家提出了新的假說。

地球化學家史蒂文·本納提出大膽假說:生命很有可能通過火星隕石來到地球,而不是起源於這裡。

史蒂文·本納推理的依據是:生命起源依賴三個關鍵元素,即核糖核酸、脫氧核糖核酸和蛋白質,其中,核糖核酸是最早出現的遺傳分子,但如果簡單的給地球自產的原始有機物加熱或光照,只會形成焦油,不可能是核糖核酸。另外,鉬元素的氧化物是有機分子進化成為生物的關鍵催化劑,鉬只有在高度氧化的狀態下才能影響生命起源的過程,當時原始地球上並不存在這種鉬的氧化物,因為30億年前,地球上幾乎沒有氧氣,火星上卻有。最近有研究顯示,火星上曾有硼,故科學家們推測,鉬的氧化物也曾存在於火星。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星的怪臉。海盜號拍攝的火星的臉(下方照片)和火星全球探勘號20年後拍攝的同一地點(上方照片)

另外,美國和俄羅斯但科學家組成的研究團隊最近發現了一些特殊的細菌。他們發現,這些細菌在幾千倍於人體能夠承受的輻射極限條件下仍舊可以成活,因為團隊認為,這些稀有的特殊細菌內部已經形成了某種可以抵禦超強輻射並且可以保持水分的功能,而且,任何起源於地球的生命不太可能演化成這樣的特異功能,因為地球自誕生起就沒有太大的輻射強度變化,故而,有可能這些超級細菌起源於火星,它們搭乘隕石飛船來到地球,並最終成為地球上最早的簡單生命,這一成果發表在《星際生物學》雜誌上。

相關科學家樂觀地說:“看來,我們都是火星人。生命其實起源於火星,卻搭乘著石頭來到地球。最後我們幸運的到達這裡,畢竟地球比火星更加適合生命繁衍。”

那麼,火星上真有生命嗎?

火星上到底有沒有生命呢?這個問題至今充滿爭議。但不得不承認,我們發現的越多,留給我們的想象空間就越小。在過去,作家們想象出了各式各樣的火星人,而如今我們不得不排除這些生命存在的可能性。

人類對火星的實地探測始於1960年10月10日蘇聯發射火星1960A 號火星掠飛探測器。近60年來,人類共開展了近50次火星探測活動。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

2016年2月,火星軌道勘察器拍攝到了這張著名的照片,被稱為“火星莫爾斯電碼”

1975年8月20日和9月9日 ,美國發射了海盜1號和海盜2號軟著陸火星的探測器。海盜號是第—個成功著陸火星並對火星樣品開展生命檢測的探測器。基於對地球生命新陳代謝活動的認識而設計的氣體交換實驗、碳-14同位素示蹤和碳同化實驗等三項生物實驗來檢測火星是否存在生命 。海盜號著陸器生物實驗是人類首次也是唯——次在地外天體上開展生命探測實驗。

三項生物實驗均未獲得火星存在生命的確鑿證據,自然也沒發現火星人。

一個世紀前,人們一直相信火星上有大量的人工挖掘的運河,探測器發來的照片證明“火星運河”是不存在的。所謂“運河”,看來不過是火星表面的巨大斷層,以及和斷層有關的一些離得很近的環形山。

火星表面除到處是沙漠外,佈滿著大大小小的環形山,大的環形山直徑有好幾百千米呢!火星上也發現了一些很大的火山,其中奧林帕斯山是火星表面最高的山,也是太陽系最大的火山。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星上的小蝌蚪。這張照片顯示的是一個火山口。照片是火星上曾經存在大量水資源的有力

火星表面還經常出現巨大的風暴,它的規模比我們地球上的風暴要大多了。 有人認為, 我們看到的火星表面顏色不斷有些變化, 就是由大量的飛砂走石的移動而產生的。

所有這些表明如今的火星環境下生命存在的可能性很低。

新發現讓科學家們對未來充滿期待

關於火星生命,一些21世紀後的新發現鼓舞人心。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星表面的河流痕跡,有人相信這是早期火星存在水的證據

2003年,《科學》雜誌有論文指出:“勇氣號”和“機遇號”火星車在火星表面找到水可能曾長時間存在的證據,這一發現引發了科學家們對火星極大的探索熱情。

2013年,美國新墨西哥大學有科學家指出21 億年前火星隕石曾飽含水分。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

火星隕石,編號GR 020090 , 由中國笫十九次南極科考內陸隊採自格羅夫山。表面為黑色熔殼

2014年,《隕石學與行星科學》有文章指出火星隕石中發現了碳顆粒,並證明了這種碳顆粒是有機物質,可能是生物形成的。這一發現是迄今為止最令人鼓舞的科學證據。

2015年,NASA從火星勘測軌道飛行器獲取的圖像中指出,在火星隕石坑內和山坡上,均發現了有相當長度的“季節性斜坡紋線”,而其是鹽水在火星表面流動形成的,表明火星表面可能存在生命。

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

2017年火星軌道勘察器拍攝到了這個奇怪的圓形深洞。迄今為止,NASA並沒有對此作出任何解釋

儘管到目前為止,在火星表面沒有發現任何生命活動的跡象,但是歷屆探測任務表明火星表面存在海洋盆地等接近地球表面環境的獨特地形,科學家仍然相信火星表面以前存在過生命活動,因此火星表面有機物質探測和尋找生命跡象的任務一直是熱點問題。

振奮人心,中國探測器將於2021年登陸火星

另外,分享一個振奮人心的好消息:

八大行星,耗時將近60年,中外科學家為何非要在火星上尋找生命?

中國火星探測器照片

中國目前正在制定火星探測計劃,跟據媒體報道,我國自主設計建造的火星探測器“火星一號”將於2020年擇機發射,並計劃於2021年降落火星。


分享到:


相關文章: