紅色行星上的新發(fā)現(xiàn)，離生命有多遠(yuǎn)？

紅色行星上的新發(fā)現(xiàn)，離生命有多遠(yuǎn)？

　　人類從探索宇宙之初，就對(duì)外星生命充滿好奇。宇宙中生命存在的形式充滿無(wú)限可能，但毫無(wú)疑問(wèn)，碳基生命是我們目前唯一熟悉的生命形式。也正是如此，探尋水和有機(jī)物成為尋找外星生命的重要任務(wù)。

　　美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)宣布火星探測(cè)器“好奇”號(hào)發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物存在的切實(shí)證據(jù)：加熱分析的物質(zhì)存在碳、硫、氫等元素，也可能有氮和氧，而且長(zhǎng)期觀測(cè)也坐實(shí)了火星地表甲烷的周期性變化。這意味著人類或向發(fā)現(xiàn)外星生命又邁進(jìn)一步。

　　曲折的發(fā)現(xiàn)之旅

　　如今“好奇”號(hào)在經(jīng)過(guò)了將近6年的火星之旅后終于在有機(jī)物發(fā)現(xiàn)方面有了初步收獲，但對(duì)于火星有機(jī)物的搜尋早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開(kāi)始。1975年8月和9月，美國(guó)相繼發(fā)射了“海盜1號(hào)”和“海盜2號(hào)”探測(cè)器。約一年之后，兩艘探測(cè)器的著陸器相繼在火星表面成功著陸，開(kāi)啟了火星著陸探測(cè)的新階段。雖然兩艘探測(cè)器都攜帶了專門用于分析有機(jī)物的科學(xué)儀器，但遺憾的是并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有機(jī)物存在的跡象。

　　隨后在多個(gè)探測(cè)器著陸失敗的陰影之下，2012年8月“好奇”號(hào)成功著陸在火星“蓋爾”隕石坑中?！吧w爾”隕石坑位于火星赤道以南，位于一個(gè)海拔5000米的高地附近。科學(xué)家們普遍認(rèn)為這個(gè)洼地在35年前曾是一個(gè)湖泊，后來(lái)隨著火星的氣候變化慢慢干涸，剩下如今的泥巖和沉積地貌河床。它可以說(shuō)是發(fā)現(xiàn)生命痕跡的風(fēng)水寶地。

　　然而“好奇”號(hào)的發(fā)現(xiàn)之旅也并非一帆風(fēng)順。在2015年，“好奇”號(hào)首次對(duì)火星上的有機(jī)分子進(jìn)行了初步探測(cè)，發(fā)現(xiàn)在火星樣品分析儀器(SAM)中被加熱到800攝氏度以上的土壤樣品可能存在碳化合物的證據(jù)。但是隨后研究人員發(fā)現(xiàn)富含碳的化學(xué)試劑有一部分從SAM中泄漏出來(lái)，這可能污染附近的樣品。

　　近日《科學(xué)》雜志發(fā)表兩篇論文，分析了“好奇”號(hào)近六年收集到數(shù)據(jù)，給出了更加確鑿的有機(jī)物存在的證據(jù)。

　　有機(jī)物可以不通過(guò)生命產(chǎn)生

　　讓人振奮的兩項(xiàng)研究不僅發(fā)現(xiàn)了噻吩、苯、甲苯等有機(jī)物分子，SAM還通過(guò)對(duì)5年火星大氣的跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)了甲烷的含量在火星北半球的夏季達(dá)到最高，一年中的最高值大致是最低值的兩到三倍。

　　“有機(jī)物是生命存在的前提和基礎(chǔ)?！敝袊?guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎說(shuō)，目前地球上所有的已知生命，都離不開(kāi)含有碳、氫、氧等元素的有機(jī)物。而甲烷作為一種基本的有機(jī)物，甲烷可以通過(guò)無(wú)生命參與的水巖反應(yīng)產(chǎn)生，但由微生物作用產(chǎn)生的甲烷是地球上甲烷主要來(lái)源，廣泛存在于自然界中，如沼氣、天然氣等的主要成分就是甲烷。

　　但有機(jī)物的產(chǎn)生也可能和生命活動(dòng)并不相關(guān)。中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺介紹，現(xiàn)在有機(jī)物已經(jīng)可以通過(guò)合成形成，這說(shuō)明有機(jī)物的產(chǎn)生可以通過(guò)無(wú)生命參與的方式進(jìn)行，此外還有一項(xiàng)重要證據(jù)就是在部分隕石中發(fā)現(xiàn)的有機(jī)物已經(jīng)證明是沒(méi)有生命參與的過(guò)程的產(chǎn)物。而在眾多的星云中，我們也發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物存在的證據(jù)，這些都是無(wú)生命參與的有機(jī)物的生產(chǎn)過(guò)程。

　　“將古比今”生命有可能存在

　　雖然還不能確定遠(yuǎn)古有機(jī)物和甲烷的季節(jié)性變化與生命有關(guān)，但多位研究者對(duì)此持積極態(tài)度。

　　中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院副教授郭建崴介紹，“將古比今”是古生物研究中的一個(gè)基本原則，意思是用發(fā)現(xiàn)和經(jīng)過(guò)論證的當(dāng)今的一些自然規(guī)律和認(rèn)識(shí)去解釋遠(yuǎn)古的自然現(xiàn)象。因此在推測(cè)地球上生命起源問(wèn)題時(shí)，也會(huì)考慮如果發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)古時(shí)期的含碳有機(jī)物痕跡時(shí)，是否可以推測(cè)它就能代表原始生命。

　　“結(jié)論是可以的?！惫ㄡ苏J(rèn)為，因?yàn)槿绻麤](méi)有生命活動(dòng)，地球上的有機(jī)物在早期地球那種嚴(yán)酷的環(huán)境中由無(wú)機(jī)物自發(fā)合成的概率非常低，即使合成了也會(huì)很快分解，因此被發(fā)現(xiàn)的概率就更低。所以，只要能夠發(fā)現(xiàn)可靠的有機(jī)物，生命存在的可能性就比較大。

　　值得注意的是此次探測(cè)的有機(jī)物含量約為此前的100倍。郭建崴認(rèn)為，如此類推的話，現(xiàn)在火星上的嚴(yán)酷環(huán)境，與地球初期的環(huán)境很類似。因此，如果發(fā)現(xiàn)了豐度較高的有機(jī)物，可以推測(cè)存在生命形成的基礎(chǔ)，尤其是持續(xù)的生命活動(dòng)才能維持較高豐度的有機(jī)物殘存。

　　朱茂炎認(rèn)為，有機(jī)物的發(fā)現(xiàn)雖然還不能說(shuō)可以出現(xiàn)生命或者生命在火星上存在，但這說(shuō)明了與生命有關(guān)的有機(jī)物在火星是存在的。而甲烷的季節(jié)性變化或許是發(fā)現(xiàn)外星生命的一條重要線索。他介紹，甲烷本身可以不由生命過(guò)程產(chǎn)生，但是火星上甲烷季節(jié)性變化，暗示可能火星表層有隨環(huán)境變化的有規(guī)律產(chǎn)生的甲烷，這不排除生命活動(dòng)的可能性。