编者按：《新世纪飞天梦》是中国科学院力学研究所的王柏懿和林烈两位研究员撰写的一部科普小书。它图文并茂，以通俗的语言、严谨的分析和详实的史实，展示了人类不懈追求升空飞天的艰辛历程，说明了各类航天飞行器的基本原理和主要功能，还介绍了航天大师钱学森。承蒙作者的盛意，他们同意以网络书的形式在本网站上发表全书内容。该书主要是为小学高年级和初中的学生们编写的，有些较为专深的相关知识则采用“小贴士”“知识链接”和“你知道吗？”等框图形式在文中给出。

飞天征程上的第二站——飞往火星（之二）

林烈

7.3 火星上存在过生命吗

以往人类探测火星的经历告诉我们，去火星的道路异常困难和艰辛，那么，我们人类为什么还要如此痴心不改、一如既往地去探索火星呢？因为对于这颗红色星球，我们还有许许多多疑问没有得到解答，虽然那里没有像我们人类这样的高级智慧生命，但那里有没有较低级的生命呢？在火星表层的下面及岩石的缝隙中，现在是否还可能存在各种微生物呢？

也许我们中的有些人只对那些飞禽走兽、或者像人类这样的智慧生命感兴趣，而对这些微小的生命不以为然，其实，这些我们平时用眼睛无法观察到的“小东西”，可是地球上的一个大家族。地球上的一切生命，包括我们人类，都是从这样一些不起眼的“小东西”进化而来的。如果我们能在火星上发现这些“小东西”，那么同样也具有重大意义。

大量的研究表明，地球早期的环境比现在要恶劣得多，那时大气中的主要成分是二氧化碳，而氧气却非常稀少。而且，太空中还有大大小小的陨石不时地撞击地球，那时的地球环境犹如炼狱，根本无法和现在相比。但科学家的研究表明，至少在35亿年前，在环境还极其不利的情况下，地球上就已经出现了低级生命——微生物。

从现在对火星了解的情况来看，它的表面没有液态水，但许多迹象表明，在火星的历史上曾经存在过大面积的海洋和湖泊，那时的气候也比现在要温暖得多。我们知道，生命存在的三要素中，水是一个非常重要的因素。如果我们要想知道火星上是否存在过生命，那么我们就必须找到火星上曾经存在过大面积液态水的证据。

    所以在过去的几十年里，寻找火星上存在液态水的证据，成了科学家探索火星的主要内容之一。那么，在火星的历史上是否存在过大面积的液态水呢？火星上有过河流和湖泊吗？

    有关这方面的第一个证据来自“海盗号”轨道器拍摄的火星表面照片。其中的一张照片显示，火星上有一些弯弯曲曲的线条，最后汇聚成一条较大的粗线。这些蜿蜒曲折的线条，看起来像一些已经干枯了的河床，如果的确如此，那么在火星的历史上一定存在过丰富的液态水。

人们为了寻找更多的证据，后来各国又发射了多种火星探测器。其中美国发射的“勇气号”、“机遇号”及“好奇号”收获颇丰，已得到了一些令人兴奋的结果。这些探测器都带有一辆大型的可以在火星表面移动的火星车，火星车上安装有高清晰度的光学照相机及一些检测和分析仪器。

2004年1月3日，经过7个月的长途旅行后，“勇气号”火星探测器终于成功地在火星上着陆。“勇气号”着陆的地方名为古雪夫陨石坑，这是科学家事先经过精心选择的，原来估计这里是一个已经干枯了的巨大湖泊，曾经有多条河流注入这里。如果能够在此找到一块水成岩，那么就可以证实火星上曾经存在过液态水。“勇气号”火星车着陆后，很快就找到了一小块岩石，但经过仔细观察和化验，这只是一块火山岩，而且周围的岩石也属火山岩，科学家对此结果有一些小小的失望。

21天后，另一个火星探测器“机遇号”也成功地在火星上着陆。它着陆的地点一马平川，这里被称为梅里迪安尼平原，离“勇气号”的着陆地点有数千千米。这一次犹如这个火星车的名字一样，它的运气不错，经过一番寻找，“机遇号”发现了一种名为赤铁矿的岩石，这种岩石在地球上一般是在水中形成的，这表明，这里曾经存在过液态水。后来，“机遇号”又在附近发现了一大片裸露的岩石，对这些岩石经过一番仔细观察后发现，都是一些层状结构的岩石，这种岩石也是属于在水中形成的沉积岩，这也表明，这里曾经有过大片的水域。这样“机遇号”为我们提供了火星上曾经存在过大面积液态水的另一个确凿的证据。

除了寻找火星上是否存在过液态水的证据外，想方设法在火星上找到与生命系统有关的有机碳分子也是一项十分重要的工作。

在“勇气号”及“机遇号”取得了初步成绩后，美国在2011年11月26日又成功地发射了功能更强大的“好奇号”火星探测器。经过8个多月的长途飞行，2012年8月，“好奇号”火星探测器在火星上成功着陆。“好奇号”此次旅行的目的之一是进一步探寻火星上存在生命的证据。我们知道，组成生命系统的主要成分是碳水化合物，这次“好奇号”的目标是看看能否在火星上找到含有碳的有机分子。

“好奇号”火星车的降落地点选择在盖尔陨石坑。这个陨石坑的直径达160千米。科学家通过火星车发现，陨石坑中有一座由层状沉积物构成的小丘，这种层状结构的岩石只有在水中才能形成。这表明，此陨石坑曾经长期是一个水量丰沛的湖泊。

“好奇号”火星车还分析了这里的土壤成分，发现土壤中含有百分之二的水分。通过考察，可以确定，这里的确曾经是一个湖泊。这也再一次证实，火星上曾经存在过大面积的液态水。液态水是生命体能够生存的必要条件之一。

科学家还希望知道，如今火星上是否还有液态水。后来，科学家通过围绕火星运转的“火星勘测轨道器”发现，随着火星季节的变化，在陨石坑的斜坡上会出现有液态物质流动的迹象。通过深入的研究和分析，科学家认为，这些流动的物质是含有高盐分的水。在温度极低的火星表面，纯水都已结成了冰，而盐水的冰点较低，当火星上夏季温度较高时，它就会产生流动。实际上，在火星的土壤下面以及它的两极还存在大量的水冰，如果这些水冰全部融化，它就会在火星表面形成巨大的海洋。

除了找到存在水的证据以外，找到含有碳的有机分子也是科学家的目标之一。“好奇号”火星车上搭载了一种专门用于分析土壤化学成分的仪器，通过它科学家希望能够找到和生命有关的蛛丝马迹。后来“好奇号”火星车在一个叫夏普山的地方，发现了经河水冲刷而形成的河卵石，并且还探测到了沼气和有机物的迹象。这些有机物很有可能来源于火星土壤中的微生物。这使科学家异常兴奋。这说明，火星上至今还可能存在着像微生物这样的低级生命体。当然关于这一点，我们还需要找到更多的证据。

现在的火星是一个干燥、寂静的世界，那里没有森林草地，更没有像地球上的种种高级生命。但是在它漫长的历史上，火星上曾经有过许多河流和湖泊，那么，在那个时期，火星上是否出现过像地球早期曾经存在过的各种生命呢？这是我们非常想知道的故事。如果有过，那么后来它们是怎样灭绝的？它们是一些怎样的物种？现在火星上是否还能找到它们的化石呢？火星环境的变化对于我们人类有巨大的启示作用，我们地球的将来是否也会变成一个像火星那样的死寂世界呢？

    现在我们对火星的了解还远远不够，如果要想真正揭开它的神秘面纱，我们还需继续努力。

（未完待续）