当海盗号着陆器在水门事件丑闻最严重的时候降落在火星表面时,它们扬起了两层锈迹斑斑的土壤,并引发了一场持续了四十多年的争论。 这项任务是美国宇航局首次直接搜寻火星微生物,但结果并无定论,既没有发现类似生命的迹象,也没有发现生命可能所需的成分。大多数研究人员认为,错误的化学反应可以解释相互矛盾的结果,但有些人仍然相信海盗号着陆器在 1976 年就探测到了火星上的生命。海盗号首席研究员之一吉尔伯特·莱文 (Gilbert Levin) 长期以来一直主张进行后续任务,以进行比原始实验更先进的版本,正如他最近在《科学美国人》中所言。然而,六次登陆之后,没有一种仪器成功着陆,这让莱文和他的同事们不禁要问一个显而易见的问题——为什么我们停止在火星上寻找生命? 莱文的信念源自数十年来对维京号所谓的标记释放实验后果的深思熟虑。着陆器在着陆器上采集土壤样本,并加入富含放射性碳原子的营养丰富的汤。营养物质是任何潜在微生物的食物,而原子则是研究人员发现的红旗。着陆器上的设备定期嗅探,以查看是否有火星微生物参与并将标记的碳原子排泄到空气中。在发现似乎有某种东西与放射性碳原子相互作用后,NASA 的下一步是看看他们是否可以改变该过程作为对照或确认。如果真的有活微生物在释放这些碳原子,研究人员预计,如果他们加大温度,就会看到碳原子数量的变化。 为此,Viking 团队远程将反应室加热至 320 华氏度,反应停止。将土壤置于黑暗中 10 天也能停止这一神秘过程,而将土壤在 120 华氏度的中等温度下轻微烘烤只会减缓反应速度。 标记的释放结果本身暗示着高温和黑暗可能正在杀死红土中的碳吞噬细菌,但维京号的其他仪器却讲述了不同的故事。特别是其中一个仪器没有发现地球生命所含化学成分的痕迹,例如氨基酸,这表明死土以某种方式通过自身的化学反应释放气体。(尽管这个结论也存在争议。) 在南极洲和智利阿塔卡马沙漠等世界各地的干旱地区重现实验后,莱文于 2016 年在《天体生物学》杂志上发表了一篇同行评议论文,认为没有任何替代假设可以与维京号发现的确切活动模式相匹配。他现在支持更新的标记释放实验,该实验可以更精确地区分化学和生物活动——但 NASA 在可预见的未来没有计划进行这样的实验。 美国宇航局天体生物学项目的一名代表在一封电子邮件声明中表示:“目前,用单一仪器就能直接探测到生命的想法并不合理。海盗号着陆器的结果和从南极洲收集的火星陨石的分析结果已经表明,即使使用不同的仪器进行多次测量,也很难找到无可争辩的生命证据。” 事实证明,即便是解释一个简单的实验,也需要大量复杂的背景信息——在海盗号任务期间,外星背景信息完全缺失,如今仍不完整。“(NASA 此后的地外生物学战略)的全部重点是先找到合适的环境,然后寻找生命。我们仍处于这一过程中,”SETI 研究所科学家、NASA 前行星保护官员约翰·鲁默尔 (John Rummel) 表示。“我很想回去做生命探测研究,但只能在正确的地方,”他说,比如相对湿润、温暖且易于理解的火星地区。 尽管美国宇航局已经放弃了直接的生命探测实验,转而提出有关火星环境的一般性问题,而这些问题更有可能得到确切的答案,但研究人员仍然能够从着陆器上收集到大量的间接生物学证据,其中很多都将火星描绘成一个不适合生命生存的残酷地方。 由于没有类似地球的磁场和臭氧层,火星土壤上的任何生物都必须承受宇宙射线和太阳紫外线的猛烈冲击——这种力量非常致命,甚至连强大的缓步动物都无法承受。更糟糕的是,十年前凤凰号着陆器发现火星土壤中约有 1% 是高氯酸盐,这种物质分解后会变成类似漂白剂的化学物质,对生命及其构成要素有毒。(顺便说一句,维京号之后的实验发现,高氯酸盐也可以参与以类似生命的方式释放碳的反应,尽管莱文认为它们无法解释控制过程)。 陨石坠落本应在火星表面散落氨基酸和其他有机分子,但好奇号探测器几乎未发现任何此类物质——这表明,即使是生命的前身也已在火星表面被彻底漂白和辐射摧毁。火星环境显然十分危险,因此对许多人来说,重新研究维京号火星车的发现就更不具吸引力了。 塔夫茨大学的行星化学家塞缪尔·库纳夫斯说:“这就像问‘400 度的烤箱里能有生命吗’。你在里面发现了什么并不重要。” 库纳夫斯说,没有人能保证生命不会找到生存之道,但由于解释单个实验结果的复杂性以及表面适宜居住的可能性很低,海盗式生命探测实验未能通过高度竞争的选拔程序执行任务也就不足为奇了。“美国宇航局不想把某样东西送到那里,花很多钱,却因为某种化学反应而得到假阳性结果,”他说。 相反,库纳夫斯的研究转向设计针对水气巨星卫星土卫二和木卫二的直接探测任务,这两个卫星可以方便地将冰冻海水喷泉喷射到太空中,以便于收集和现场分析。 他仍然认为火星上可能存在生命,甚至可能继续勉强维持生计,只是不在火星表面探测车漫游的地方。“那里可能有生命,”库纳夫斯说,“但要找到它,我们必须深入挖掘。” |
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