支持生命的兩大基礎——有機物和水,都在火星上被發現,火星生命還會遠嗎?

火星生命不遠了?
長期以來,火星一直被認為是最有希望發現地外生命痕跡的天體之一。盡管今天的火星有著非常惡劣的自然環境,但是在數十億年前,它曾經比地球還宜居。就算今天的火星上沒有生命,那個時候可能也已經孕育過火星生物了。到了今天,天文學家們仍然希望找到火星曾經宜居的證據,甚至找到可能存在的遠古生命的遺跡。
想要證明火星宜居,最起碼要找到火星上的水。就算世界上有厭氧生物,但沒有水的話,也是無法生存的。更進一步,如果我們想找到更多和生命相關的證據,那麼至少要找到火星上的有機物,這是構成生命的基礎。

令人驚訝的是,這兩種物質,都被天文學家找到了。火星上隱藏著大量的水,並且還被發現了有機物的痕跡。這是否說明,我們距離發現火星生命已經不遠了?
火星上的水
取得這項發現的,是由歐洲航天局和俄羅斯國家航天集團公司合作的ExoMars火星探測任務。該任務中有一個名為
痕量氣體軌道器
的設備,它裝載的
FREND精細分辨率超熱中子探測望遠鏡
可以通過探測中子的方式找到火星上的水。
(圖片說明:痕量氣體軌道器)

根據俄羅斯科學院空間研究所的Alexey Malakhov的介紹,太空中有一種名叫銀河宇宙射線的高能粒子,它們在撞擊火星的時候會產生中子。在撞擊乾燥的土壤時,它產生的中子要比含水的土壤要多。因此,只要研究火星上某一地區的土壤中釋放了多少中子,就可以判斷這裏有沒有水,甚至推測水的含量。
經過探測,他們取得了驚人的發現。在火星
水手穀
,他們發現了大量的水!
水手穀,是火星上最大的峽穀,也是整個太陽系已知最大的峽穀,其長度超過了4500公裏,是雅魯藏布大峽穀的9倍!其寬度達到了600公裏,深達7000米,都遠遠超過了地球上的任何峽穀。
(圖片說明:壯觀的水手穀)

在水手穀內,FREND發現了大量的氫。如果這些氫都來自於水分子的話,那麼這片區域內近地表物質中大約40%的部分都是水!
這意味著,這裏的水資源可能相當豐富。按照上面的假設,這裏的含水面積大概相當於一個荷蘭(約4萬平方公裏,我國最大的湖泊青海湖的面積約為4526平方公裏)。
這個發現非常驚人,遠遠超過了研究人員的預期。
由於這片區域非常寒冷,這裏的水不太可能以液態的形式存在。研究人員認為,這些水要麼是以冰的形式被封存,要麼是與其他礦物質結合形成了水。根據其他的觀測研究,第二種的可能性或者含量比較低,因此水冰的可能性最大。
(圖片說明:本次研究中繪制的水手穀水資源分布圖)

隨著天文學家在火星上發現的水資源越來越多,他們可以更好地推測火星上到底經歷過怎樣的氣候變遷,甚至推測火星曾經的宜居情況。盡管很多人認為火星曾經非常宜居,但仍然需要更多的證據。
未來,痕量氣體軌道器還將在更大的範圍內尋找火星上的水資源。或許某一天,宇航員真的登陸火星,他們所使用的水,就是這個項目發現的。
火星有機物
除了水資源以外,有機物也是尋找生命的重要標志物之一。最近,美國就發現了火星上的有機物,而且發現地還和水資源有關,這就更引人關注了。
(圖片說明:耶澤洛隕石坑)

這一次發現有機物的地點,就是火星的
耶澤洛隕石坑
。這個隕石坑位於火星北半球,直徑47.52公裏。經過長期的觀測研究,天文學家認為,這個隕石坑極有可能是火星的一個史前湖泊所留下的遺跡,比如上圖中展示的地形,就是湖泊與河流相接的三角洲地形。
如果火星曾經真的非常宜居,甚至孕育過生命,那麼這些生命最有可能出現在水中,所以耶澤洛隕石坑被認為是了解火星當時的氣候環境、甚至是尋找史前生命的最佳地點。因此,在2020年執行的火星探測任務中,美國宇航局就將著陸點選在了這裏。
北京時間2021年2月19日淩晨4點55分,毅力號火星車在這裏平穩著陸,展開了對火星史前環境及生命的探索。
(圖片說明:毅力號火星車部分設備)