當(dāng)人類首次透過望遠(yuǎn)鏡凝視那顆在夜空中泛著暗紅光芒的星球時(shí),火星——這顆被古羅馬人賦予“戰(zhàn)神”之名的天體,便成了宇宙生命探索的焦點(diǎn)。從19世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡中模糊的“運(yùn)河”幻影,到如今探測器在紅色沙丘上留下的清晰軌跡,人類對火星生命的追問從未停歇。今天,我們與這個(gè)問題的答案,究竟還有多遠(yuǎn)?
40億年前的火星,或許會(huì)顛覆我們的認(rèn)知。那時(shí)的它,并非如今這般荒涼。磁場如無形的盾牌,抵御著太陽風(fēng)的侵襲;濃厚的大氣層包裹著星球,鎖住溫度與水分;火山噴發(fā)的熔巖塑造著地貌,液態(tài)水在山谷間流淌,形成縱橫交錯(cuò)的河流與湖泊。這樣的環(huán)境,不僅與同時(shí)期的地球不相上下,甚至在某些方面更勝一籌——地球46億年的歷史中,人類文明僅占幾百萬年,而微生物卻已繁衍了35億年。那么,當(dāng)火星還沐浴在溫暖陽光、流淌著清澈河水時(shí),碳、氫、氧等生命元素是否也曾孕育出第一個(gè)微小的生命個(gè)體?
然而,宇宙的饋贈(zèng)總是短暫。隨著火星內(nèi)核冷卻,磁場逐漸消失,大氣層被太陽風(fēng)剝離,地表液態(tài)水或蒸發(fā)殆盡,或凍結(jié)在兩極冰蓋之下。約35億年前,這顆曾充滿生機(jī)的星球,最終淪為寒冷的“紅色荒漠”。但正是這段短暫卻寶貴的宜居時(shí)光,為我們的探索埋下了伏筆——生命的痕跡,或許就藏在那些見證過火星“黃金時(shí)代”的巖石之中。
19世紀(jì)晚期,意大利天文學(xué)家喬凡尼·斯基亞帕雷利通過望遠(yuǎn)鏡觀察到火星表面的“線性溝槽”,并將其命名為“canali”(意大利語“水道”)。這一詞匯在傳播中被誤譯為“運(yùn)河”,瞬間點(diǎn)燃了人們對“火星人”的想象。在那個(gè)科技尚未發(fā)達(dá)的年代,無數(shù)人堅(jiān)信火星上存在著能開鑿運(yùn)河、建立文明的高等智慧生命,甚至有人描繪出火星人駕駛飛船造訪地球的科幻場景。
但幻想終究要被現(xiàn)實(shí)打破。1965年至1972年,NASA的“水手”系列探測器先后掠過火星,傳回的照片與數(shù)據(jù)徹底擊碎了人們的浪漫想象:這顆星球大氣稀薄,表面遍布沙丘與隕石坑,晝夜溫差可達(dá)上百攝氏度,別說“火星人”,就連最簡單的生命痕跡都難覓蹤影。
真正的突破始于1976年“海盜1號”與“海盜2號”的登陸。這兩輛探測器攜帶著當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的儀器——?dú)庀嗌V-質(zhì)譜儀(GC-MS)與標(biāo)記釋放實(shí)驗(yàn)儀(LR),試圖在火星土壤中尋找有機(jī)物。GC-MS的檢測結(jié)果令人失望:僅捕捉到二氧化碳與氫氣,有機(jī)物含量低到可以忽略不計(jì);偶爾檢測到的微量氯甲烷、二氯甲烷,也被歸因?yàn)榈厍蛭廴尽R實(shí)驗(yàn)曾傳來一絲希望,它探測到疑似有機(jī)物代謝的產(chǎn)物,但由于GC-MS的“否定答案”更具說服力,再加上2008年“鳳凰號”著陸器在火星土壤中發(fā)現(xiàn)強(qiáng)氧化劑高氯酸鹽(這種物質(zhì)會(huì)分解有機(jī)物),這絲希望最終被淹沒在質(zhì)疑聲中。直到多年后,科學(xué)家重新分析“海盜號”數(shù)據(jù),才發(fā)現(xiàn)“海盜2號”采集的樣本在熱分解時(shí)曾出現(xiàn)微量氯苯——這種物質(zhì)的碳源,或許就來自火星本土的有機(jī)物。
2012年8月,“好奇號”火星車在火星赤道附近的蓋爾撞擊坑著陸,這個(gè)曾是古老湖泊的區(qū)域成了它探尋生命痕跡的“主戰(zhàn)場”。與前輩相比,“好奇號”的優(yōu)勢在于能鉆孔采集地表之下的巖石樣本,并搭載功能強(qiáng)大的火星樣本分析儀(SAM)。2018年,“好奇號”團(tuán)隊(duì)宣布從鉆孔樣本中發(fā)現(xiàn)了多種復(fù)雜有機(jī)物,包括噻吩、芳香族與脂肪族化合物——這些物質(zhì)是構(gòu)成生命的重要基礎(chǔ)。但科學(xué)家們并未急于下結(jié)論:這些有機(jī)物可能是微生物活動(dòng)的產(chǎn)物,也可能是火山噴發(fā)、水熱反應(yīng)等地質(zhì)過程的結(jié)果,甚至可能是彗星、小行星撞擊帶來的“天外之物”。在排除所有非生物因素之前,任何關(guān)于“火星生命”的猜測都只是假設(shè)。
2021年,“毅力號”火星車接過了探索的接力棒,它的任務(wù)更明確:尋找火星古代生命的跡象,并采集可能含有生命痕跡的樣本,為未來的“火星樣本返回”任務(wù)做準(zhǔn)備。2024年7月,“毅力號”在Chevaya Falls區(qū)域采集的樣本引發(fā)了科學(xué)界的關(guān)注——樣本表面布滿豹紋狀斑點(diǎn),經(jīng)檢測富含藍(lán)鐵礦與膠硫鐵礦。這兩種礦物中的鐵、硫等元素是生命代謝不可或缺的“燃料”;在地球上,就有微生物依靠這些礦物的氧化還原反應(yīng)獲取能量,在極端環(huán)境中生存。更重要的是,科學(xué)家通過分析周邊地貌,排除了火山爆發(fā)的影響——這意味著,這些礦物的形成或許與生物活動(dòng)有關(guān)。但遺憾的是,僅憑“毅力號”搭載的儀器,還無法給出確鑿證據(jù),只有將樣本帶回地球,用更精密的設(shè)備分析,才能揭開這個(gè)謎團(tuán)。
回顧半個(gè)多世紀(jì)的火星探索史,人類從最初的“幻想”走到如今能在火星土壤中找到有機(jī)物蹤跡,每一步都艱難卻堅(jiān)定。但當(dāng)前的火星探測器仍有局限:它們攜帶的儀器體積有限、功能受限,難以檢測到巖石中含量微小的微生物有機(jī)物質(zhì),更無法捕捉到生命的遺傳物質(zhì)(如DNA、RNA)。因此,將火星樣本帶回地球,成了破解“火星生命之謎”的關(guān)鍵一步——只有在地球的實(shí)驗(yàn)室里,借助更先進(jìn)的技術(shù),我們才能對樣本進(jìn)行全方位的分析,尋找那些隱藏在分子層面的生命痕跡。
好消息是,“火星樣本返回”已不再是遙遠(yuǎn)的夢想。中國計(jì)劃在2028年發(fā)射“天問三號”探測器,攜帶著陸器、巡視器與返回艙,在火星表面采集樣本后,于2030年左右將樣本帶回地球;美國也在推進(jìn)“火星樣本返回”計(jì)劃,計(jì)劃與歐洲航天局合作,將“毅力號”已采集的樣本送回地球。
或許在不久的將來,當(dāng)科學(xué)家們打開從火星帶回的樣本容器,用顯微鏡觀察那些來自4億公里外的巖石碎屑時(shí),我們就能得到那個(gè)期待已久的答案。而那一刻,不僅是人類探索火星的里程碑,更將重新定義我們在宇宙中的位置——我們,或許并不孤獨(dú)。











