火星探測簡史5（揭秘「火星人臉」，探尋火星生命）

2020-08-23 霧都之鷹

火星上目前存在生命嗎？曾經存在嗎？

這是人類非常關心的話題，因為我們迫切地想知道在宇宙中人類是不是孤獨的生命存在。

哈勃望遠鏡拍攝的火星照片（圖片來自網絡）

一、尋找火星人

在1877年的火星大衝，義大利科學家斯基亞帕雷利（Schiaparelli，1835年3月14日－1910年7月4日）利用望遠鏡觀察到了火星上有隨著季節變化的canali（義大利語，意思是「水道」），被誤翻譯為「運河」。

火星全球勘測者拍攝的照片（圖片來自網絡）

因此，那個時候很多人認為火星上有火星人，並在火星上建設了發達的農業灌溉系統。甚至很多科幻作品也以火星人為主角進行創作。

電影《火星人玩轉地球》火星人形象（圖片來自網絡）

為了進一步探究火星上是否存在智慧生命，自1960年起前蘇聯和美國開始向火星發射探測器，但前6次都失敗了。1964年11月28日美國發射了水手4號（Mariner 4），成功到達火星附近，水手4號第一次近距離拍攝到了火星的表面照片，科學家們發現火星上一片荒涼。

水手4號發射圖（圖片來自網絡）

因此，科學家認為火星上不存在智慧生命，如果有生命，只能是微生物。

自此，人類火星探測的主要方向就是尋找火星微生物了。自水手4號發射成功以來，世界各國又向火星發射探測器39次，取得了一些成果（詳細信息請閱讀《火星探測簡史1》）。

因為科技發展所限，目前發射的火星探測器都沒有安裝直接探測微生物的儀器，只能探測火星上是否存在適合生命存在的條件，重點探測火星上是否具備生命三要素。

二、在火星上尋找生命三要素

科學家一般認為，液態水、有機物質和穩定熱源是生命存在的三要素。

穩定的熱源肯定是具備的，火星上也可以得到足夠的太陽能，因此液態水和微生物就成為火星探測的重點。

下面我們分別看看史上液態水和微生物探測取得的成果。

（一）火星上過去和現在有水嗎？

水是生命之源、是生命存在的必要條件，如果沒有水，不可能存在生命。因此，火星探測器的最重要的任務之一就是探究火星上過去和現在是否存在水，關鍵是是否存在液態水。

（1）火星上曾經有水

火星探路者（Mars Pathfinder, MPF）和勇氣號火星漫遊車（Spirit，代號MER-A）發現火星上曾經有水；火星全球勘測者（Mars Global Surveyor, MGS）、機遇號火星探測車（Opportunity, 代號MER-B）和火星快車號（Mars Express）發現火星上曾經有海洋；好奇號火星車（Curiosity）發現火星上曾經存在淡水湖。

火星海洋計算機模擬圖（圖片來自網絡）

（2）火星上現在有水

火星2號、火星3號和鳳凰號火星極地著陸探測器（Phoenix Mars Lander）發現火星大氣中有水；火星奧德賽號（Mars Odyssey）、火星快車號和火星勘測軌道飛行器(MRO)發現火星上有冰；鳳凰號和好奇號發現火星土壤裡有水；火星全球勘測者發現火星地表有伴隨季節變化的流動滷水，火星快車號發現火星南極冰蓋下有貝加爾湖大小的液態水體。

火星南極冰蓋（圖片來自網絡）

關於火星上水的探測，因篇幅所限，本文只是列出簡要信息，想了解詳細信息請閱讀《火星探測簡史4》。

（二）火星上是否存在有機物？

有機物就是含碳元素的物質，科學家認為生命只能以碳基形式存在，如果在火星上探測到有機物，那麼就有可能存在微生物。

（1）1976年成功登陸火星的海盜1號和海盜2號探測器試圖尋找有機物。兩艘海盜號都攜帶了專門用於搜尋火星上的有機物的科學儀器：氣體交換實驗儀（GEX）、氣相色譜-質譜儀（GC-MS）、熱解釋放實驗儀（PR）和標記釋放實驗儀（LR）。

海盜1號結構圖（圖片來自網絡）

但遺憾的是兩個探測器在探測了火星土壤和大氣之後沒有發現有機物。

（2）2003年6月2日歐洲發射了火星快車號（Mars Express）探測器，2003年12月抵達火星，進行環繞飛行探測。

火星快車號（圖片來自網絡）

2004年3月30日，科學家宣布在火星大氣層內發現甲烷。雖然甲烷含量相當少，但極大地鼓舞了科學家。因為甲烷從火星大氣層逃逸的速度很快，這代表至今仍有固定的來源向火星大氣層釋放甲烷，而甲烷的來源很可能就是微生物。

（3）2011年11月26日美國發射了好奇號火星車（Curiosity），於2012年8月6日在火星蓋爾隕石坑中心山脈的山腳下成功著陸。

好奇號火星車（圖片來自網絡）

2018年6月8日，美國宇航局（NASA）與《科學》雜誌（Science）聯合發布針對火星探測的兩個重要發現：

一個重要發現是：好奇號火星探測車在火星地表將近30億年的沉積巖裡，發現了多種有機分子。

「好奇號」上的火星樣本分析設備（SAM），配備有一個小型化的化學實驗室和烤爐，可以通過加熱氣體、巖石和土壤來分析每件樣本的成分。古泥石樣本在SAM的烤爐中釋放出了多種有機分子。比如：噻吩（C4H4S）、其他芳香族、脂肪族等有機物。

噻吩（C4H4S）（圖片來自網絡）

另一個重要發現是：探測到大氣中的甲烷含量會隨著季節變化而變。

好奇號通過火星樣本分析儀（SAM）中的雷射光譜儀（TLS），採用了enrichment ingest方法，有效地濾掉二氧化碳和水蒸氣的幹擾，通過長達五年多的跟蹤觀測，測量了跨度達3個火星年（約6個地球年）期間的甲烷數據。結果甲烷含量顯示出明顯的季節性變化，在夏秋兩季明顯較高，春冬兩季則明顯偏低。

甲烷數據分析圖（圖片來自網絡）

這個發現之所以重要，是因為甲烷的季節性變化極有可能是由於微生物的季節性活動生成的，也就是說，火星上存在微生物的可能性非常大。

三、火星上曾經有智慧生命嗎？

自人類探測火星以來，科學家獲取了大量的圖片資料，有些圖片顯得比較神秘，似乎是智慧生命活動的遺蹟，因此，網絡上流傳著各種各樣的傳說。

1975年8月20日美國發射了海盜1號（Viking 1）探測器，該探測器於1976年7月拍攝的一張照片，火星表面驚現一張人臉的形狀，被稱為「火星臉」，引發了無數陰謀論。1998年4月6日NASA宣布，火星全球勘測者探測器拍攝的圖像揭開了火星「人臉」只不過是一座小山的謎團。

海盜1號拍攝的「火星臉」（圖片來自網絡）

好奇號火星車也拍攝了很多神秘的照片，比如：火星上的「亮點」、「金字塔」型巖石等。

好奇號拍攝的「金字塔」型巖石（圖片來自網絡）

好奇號拍攝到的火星「亮點」（圖片來自網絡）

好奇號拍攝到的神秘火星巖石（圖片來自網絡）

很多人推測是智慧生命活動的遺蹟，但都沒有確切的科學依據。甚至有些照片是網友用電腦合成的，為了博人眼球。

四、總結

根據目前探測器探測的結果，科學家發現火星上具備生命存在的三要素：穩定的熱源、液態水和有機物。

我們可以說火星上曾經可能存在智慧生命，曾經可能存在微生物；而現在火星上肯定不存在智慧生命，但現在可能存在微生物。

不管有多大的可能性，都不能確定火星上有微生物，因為目前的探測器沒有攜帶生命檢測設備。火星上的有機物也可能是地質變化產生的，不一定是微生物活動產生的。

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