火星上的水。生命会是下一个吗?
在过去的几十年里,科学家们提出了各种关于火星上存在生命的可能性理论,就像大多数其他谜团一样,这个谜团也尚未解开。但为了揭开可能存在的发现,美国宇航局的科学家们已经投入了大量的资金、技术和精力到火星任务中。
火星是太阳系中第四颗行星,目前是距离地球第二近的行星。由于其与地球的接近性,它具有一些类似的物理特性,这促使科学家们好奇地在红色星球上寻找生命。科学家们一直在努力寻找火星物理环境是否曾经适合生命存在。
经过十年的持续努力,美国宇航局的火星侦察轨道器最近的发现是证明火星某些陡峭斜坡上存在季节性水流的最有力证据。这些水流反映出一组与咸水浅层渗出物一致的特定特征。
2015年7月21日,火星的水手谷图像 来源 - http://mars.jpl.nasa.gov/
这些水流被称为周期性斜坡线,因为它们具有在寒冷季节逐渐消失并在夏季重新出现的特性。这种模式每火星年都会重复一次。水流起源于相对明亮的基岩,并流向沙质扇形地,在那里它们明显呈直线状,沿着线性河道流动。
深色的狭窄条纹起源于加尼陨石坑的坑壁。来源:美国宇航局
为什么生命需要水才能存在?
在我们的地球上,所有形式的生命都需要水才能生存。水是一种常见的天然化学物质(也称为物质或化合物),它由 H2O 分子组成,即氢和氧。
它是一种无机化合物,约占成年人体重 55-60%。在地球上的许多生物体中,体液、细胞和组织主要由水构成。水还可以作为溶剂和输送机制,溶解食物中的必需维生素和营养物质,并将它们输送到细胞中。
此外,水还具有一些其他元素、化合物甚至混合物都不具备的非常特殊的特性。例如,
水以三种状态存在,即液态、气态和固态
它具有高热容(由于氢氧键的振动,它可以吸收更多的紫外线、微波和红外线);
水具有极强的溶解性,即能够溶解任何物质,包括盐、酸、碱、糖和气体。此外,它还能溶解蛋白质和 DNA,这是地球上生物体的主要成分。
最后但并非最不重要的是,水具有很强的表面张力,即能够粘附在表面并具有弹性。这种特性使植物能够通过根部吸收水分和溶解的营养物质。此外,这种特性使血液能够在我们的身体中循环。
由于这些其他分子或化学化合物所不具备的特性,水成为有机化合物混合形成创造生命所需的复杂结构的介质。研究人员还表示,水的这些特性还可以保护生物免受太阳辐射的影响。
那么火星上可能存在生命吗?
因此,在火星上,科学家们在液态水曾经稳定的区域寻找生命的证据。一些科学家还假设,火星上也可能存在一些当前的“热点”,在那里热液池(类似于美国黄石国家公园)为生命提供了(曾经提供)场所。美国火星全球勘探者号(1996年11月发射的美国机器人宇宙飞船)采集的最新数据表明,在该行星的某些特定地点,地表以下可能存在液态水。为了证明这一点,2001 年的火星奥德赛号任务是绘制全球范围内的地下水库,这得到了美国宇航局的火星探测漫游者勇气号在 2010 年的进一步支持。
截至目前,借助火星任务(包括火星全球勘探者号、火星奥德赛号、火星探测漫游者勇气号和火星侦察轨道器),科学家们已经了解到火星两极存在水(冰)。这些区域(特别是发现水证据的极地地区)可能是寻找生命证据的潜在且有利的场所。
其次,除了水之外,生命还需要一些其他元素。例如,能量;因此,科学家们也正在努力了解除阳光之外的其他能源。在地球上,我们在许多阳光永远无法到达的地方发现了生命,例如黑暗的海洋深处、地表深处,甚至岩石内部。对于这些,化学能和地热能是主要的能源。
科学家们还发现,目前大部分火星大气层由二氧化碳组成。因此,如果碳酸盐矿物是由大气与水之间的化学反应在火星表面形成的,那么这些矿物的存在再次表明水曾经存在过很长时间;也许足够长的时间让生命发展。
随着新的发现和证据的出现,我们正逐渐接近找到答案,即生命是否以任何形式存在于或曾经存在于我们的邻居火星上!