火星上的水。生命會是下一個嗎?


在過去的幾十年裡,科學家們提出了各種關於火星上存在生命的可能性理論,就像大多數其他謎團一樣,這個謎團也尚未解開。但為了揭開可能存在的發現,美國宇航局的科學家們已經投入了大量的資金、技術和精力到火星任務中。

火星是太陽系中第四顆行星,目前是距離地球第二近的行星。由於其與地球的接近性,它具有一些類似的物理特性,這促使科學家們好奇地在紅色星球上尋找生命。科學家們一直在努力尋找火星物理環境是否曾經適合生命存在。

經過十年的持續努力,美國宇航局的火星偵察軌道器最近的發現是證明火星某些陡峭斜坡上存在季節性水流的最有力證據。這些水流反映出一組與鹹水淺層滲出物一致的特定特徵。

2015年7月21日,火星的水手谷影像 來源 - http://mars.jpl.nasa.gov/

這些水流被稱為週期性斜坡線,因為它們具有在寒冷季節逐漸消失並在夏季重新出現的特性。這種模式每火星年都會重複一次。水流起源於相對明亮的基岩,並流向沙質扇形地,在那裡它們明顯呈直線狀,沿著線性河道流動。

深色的狹窄條紋起源於加尼隕石坑的坑壁。來源:美國宇航局

為什麼生命需要水才能存在?

在我們的地球上,所有形式的生命都需要水才能生存。水是一種常見的天然化學物質(也稱為物質或化合物),它由 H2O 分子組成,即氫和氧。

它是一種無機化合物,約佔成年人體重 55-60%。在地球上的許多生物體中,體液、細胞和組織主要由水構成。水還可以作為溶劑和輸送機制,溶解食物中的必需維生素和營養物質,並將它們輸送到細胞中。

此外,水還具有一些其他元素、化合物甚至混合物都不具備的非常特殊的特性。例如,

  • 水以三種狀態存在,即液態、氣態和固態

  • 它具有高熱容(由於氫氧鍵的振動,它可以吸收更多的紫外線、微波和紅外線);

  • 水具有極強的溶解性,即能夠溶解任何物質,包括鹽、酸、鹼、糖和氣體。此外,它還能溶解蛋白質和 DNA,這是地球上生物體的主要成分。

  • 最後但並非最不重要的是,水具有很強的表面張力,即能夠粘附在表面並具有彈性。這種特性使植物能夠透過根部吸收水分和溶解的營養物質。此外,這種特性使血液能夠在我們的身體中迴圈。

由於這些其他分子或化學化合物所不具備的特性,水成為有機化合物混合形成創造生命所需的複雜結構的介質。研究人員還表示,水的這些特性還可以保護生物免受太陽輻射的影響。

那麼火星上可能存在生命嗎?

因此,在火星上,科學家們在液態水曾經穩定的區域尋找生命的證據。一些科學家還假設,火星上也可能存在一些當前的“熱點”,在那裡熱液池(類似於美國黃石國家公園)為生命提供了(曾經提供)場所。美國火星全球勘探者號(1996年11月發射的美國機器人宇宙飛船)採集的最新資料表明,在該行星的某些特定地點,地表以下可能存在液態水。為了證明這一點,2001 年的火星奧德賽號任務是繪製全球範圍內的地下水庫,這得到了美國宇航局的火星探測漫遊者勇氣號在 2010 年的進一步支援。

截至目前,藉助火星任務(包括火星全球勘探者號、火星奧德賽號、火星探測漫遊者勇氣號和火星偵察軌道器),科學家們已經瞭解到火星兩極存在水(冰)。這些區域(特別是發現水證據的極地地區)可能是尋找生命證據的潛在且有利的場所。

其次,除了水之外,生命還需要一些其他元素。例如,能量;因此,科學家們也正在努力瞭解除陽光之外的其他能源。在地球上,我們在許多陽光永遠無法到達的地方發現了生命,例如黑暗的海洋深處、地表深處,甚至岩石內部。對於這些,化學能和地熱能是主要的能源。

科學家們還發現,目前大部分火星大氣層由二氧化碳組成。因此,如果碳酸鹽礦物是由大氣與水之間的化學反應在火星表面形成的,那麼這些礦物的存在再次表明水曾經存在過很長時間;也許足夠長的時間讓生命發展。

隨著新的發現和證據的出現,我們正逐漸接近找到答案,即生命是否以任何形式存在於或曾經存在於我們的鄰居火星上!

更新於: 2020-01-16

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