中國人 走 去火星看看!

本文專家：劉勇，中科院國家空間科學中心研究員，博士生導師，中國科學院「百人計劃」學者

自從人類誕生以來，就一直很好奇宇宙中的某個角落是否有著跟我們一樣的智慧生命存在。

中國人夢想著飛向月宮，現在的科學研究已經確認，月球上一片荒涼，沒有生命，只有偶爾落下的隕石在月球表面砸出大大小小的坑。

那火星上現在有沒有生命存在？最近的一項研究引起網民們的高度圍觀和熱議：火星曾存在相互連通的地下湖泊，而且還有著生物生存必需的礦物質。

太陽下的火星和兩個衛星（圖片來源：NASA）

火星上在過去是否有生命存在？其實這個問題經過了漫長的探索。

歷史上曾深信火星有生命？

1877年，火星離地球特別近，義大利天文學家夏帕雷利用望遠鏡觀察火星，發現火星上有一些類似河道上的一樣的地形。

這種結構被後來美國的研究者洛厄爾認為是運河。「火星上有運河」，對於當時一直尋找外星人的科學家來說是一個非常大的鼓舞。

火星和傳說中的運河（圖片來源：spacecom）

由於這些河道在望遠鏡中看起來非常筆直，洛厄爾論斷，這些運河一定是火星人造的引水工程，把南北極的冰山融化的水引到需要的地方，是火星版的「南水北調」工程。

火星人攻擊地球（圖片來源於網絡）

1938年10月31日，美國的萬聖節前夕，美國哥倫比亞廣播電臺播放了一部關於「火星人入侵」的廣播劇，讓很多聽眾以為火星人真的入侵了地球，甚至開始逃離據說是火星人登陸點的新澤西州。

雖然關於這場混亂的規模後來一直有爭議，但當時應該有不少人相信火星上真的生存著和人類一樣的智慧生物，而且科技水平遠遠高出地球人。

火星上真的會有生命嗎？

隨著太空時代的來臨，關於火星的種種遐想都被殘酷的現實所取代——

那個巨大的冰蓋不是水冰，而是固態的二氧化碳，俗稱是乾冰。

那些筆直的運河被後來的科學家證實是對望遠鏡中火星的一種誤讀。

因為溫度和大氣壓很低，火星表面沒有液態的水，即使水在火星上存在，也只能以水蒸氣或者冰的形式存在。

火星的大氣非常稀薄，大氣壓力不到地球表面大氣壓力的百分之一。

由於火星離太陽比地球遠，火星接受到的太陽光只有地球的40%。火星上的平均溫度比地球要低，低到零下63度，在兩極就更低了，難怪那裡的二氧化碳都結成了乾冰。

由於大氣稀薄，白天和晚上的溫差非常大，比如夏天的正午，溫度可能超過30度，而到了晚上溫度就在冰點以下了。

試想一下如果真的有體溫和地球人接近的火星人生活在火星上，中午要開空調製冷，晚上還要開暖氣。

雖然沒有液態的水，也沒有運河，但是科學家依然猜想火星可能存在著簡單的生命，這是為啥呢？

火星表面甲烷的含量變化（圖片來源：NASA）

2014年，好奇號火星車監測到火星大氣中的甲烷含量在兩個月內大幅增加，隨後又很快消散。

甲烷是一種最簡單的有機物，我們日常生活中用的天然氣的主要成分就是甲烷。它主要是由生物活動產生的，比如天然氣中的甲烷就是由動植物的屍體分解產生的。

「甲烷含量變化」這一現象的具體原因到現在還是一個謎，不過這開始讓科學家又開始猜想火星生命存在的種種可能。

火星過去曾像地球一樣宜居？

在四十六億年前到三十七億年前的這段時間，火星表面溫暖溼潤，火星那些看起來像是水衝刷出來的地貌形態也顯示，當時的火星表面存在大量江河湖泊。

最新的研究還表明，這些江河湖泊通過一個地下水系統連成一體，也就是說，水都是相通的。

這些豐富的水資源加上濃密大氣層，使火星就像今天的地球一樣適合生命生存。

曾經溫暖溼潤的火星，經過億萬年的演化，為什麼會變成了今天的一片荒漠？其中一個非常重要的原因就是來自太陽的太陽風。

火星與太陽風作用示意圖（圖片來源： https://www.spaceleer.com/）

太陽本身有非常高的溫度，表面的等離子體會象水蒸氣一樣脫離太陽重力的束縛，形成高速的等離子流。這些粒子和火星相互作用，使得火星的大氣從火星上逃逸，形成像彗尾那樣的粒子流。

地球因為有內稟磁場，所以能束縛大多數粒子，從而保住地球的大氣層和各種生物。但火星的大氣層非常稀薄，只有一個薄薄的電離層。

太陽風和火星粒子相互作用是一個比較複雜的過程，它怎樣導致火星粒子的逃逸過程，受哪些因素的影響，現在都是未知的謎。

中國的火星環繞器示意圖（圖片來源於網絡）

3月3日，我國的探月工程總設計師吳偉仁院士在回答兩會記者提問時提到，我國將要在明年發射火星探測器探測火星。

這項計劃包括一個降落在火星上的著陸器和一個環繞火星飛行的環繞器。火星著陸器將會繼續研究火星過去的地下水系中可能存在的生命跡象。

環繞器上搭載了一臺粒子探測器，通過探測各種粒子的速度，以及這些粒子的速度變化規律，研究火星粒子的逃逸之謎。