火星的诱惑：寻找另一个世界的生命

Daphane

来源： Nature自然科研



作者Sarah Stewart Johnson在地球上寻找微生物的痕迹，以期为探寻其他星球上的生命提供信息。来源：David Goerlitz。



每隔26个月，行星就会排列成一种有利于从地球向火星发射航天器的方式。今年7月和8月，有三个国家会利用这个机会窗口。如果一切顺利，美国和中国都将发射火星车，阿拉伯联合酋长国将发射一个轨道器。（目前，三个国家都已成功发射火星探测器。）

这些飞行器是火星探索的未来。那火星探索的过去呢？行星科学家Sarah Stewart Johnson在《火星的诱惑》中做了生动的阐释。火星在古人眼里就是夜空中闪亮的一个红点，通过将个人回忆和科普故事结合起来，她讲述了对这个邻近世界心驰神往的天文学家和探险家的历史。

Johnson回顾了一直以来人们对这颗红色星球的痴迷。19世纪的乔范尼·夏帕雷利（Giovanni Schiaparelli）观测到了被他称为“channels”或“canali”（通道）的暗线，后来被误解为来自火星文明的运河（“canal”）。几十年后，帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lowell）用他的家族财富在亚利桑那州建立了一个天文台，夜夜通过望远镜观测火星，希望能发现一个充满智慧生命的世界。还有天体生物学家卡尔·萨根（Carl Sagan），梦想着能发现一种类似乌龟的火星生物，并在20世纪70年代与美国宇航局的“海盗号”（Viking）任务合作，看看是否能明确地探测到火星表面的生命。（他们最终失败了。）

Johnson的叙述亮点在于将这些比较著名的故事与她自己作为行星地质学家的成长过程交织在一起。1965年美国宇航局的“水手4号”（Mariner 4）飞过火星，从太空中拍摄到另一颗星球的第一张照片。她将这个故事揉合到她父亲的故事中，当时她父亲只有18岁，在肯塔基州山区的家中通过报纸狂热地关注着这项任务。她将1996年关于火星陨石中潜在化石微生物的爆炸性报道（后来被否定）与家人在阿巴拉契亚悬崖上寻找化石的经历进行了对比。当她谈到巨大的沙尘暴是如何侵袭火星表面时，她带我们进入了一个风洞，在那里她用假的火星尘埃来研究颗粒是如何在这些行星旋风中悬浮和散播的。
火箭和火星车
概括地说，Johnson勾勒了火星探索的历史全貌，但是着重强调了太空时代。美国现代著名的火星科学家都在这里：雷蒙德·阿维德森（Raymond Arvidson）利用不同波长的光观测火星，以弄清火星岩石中的矿物质成分；玛丽亚·祖伯（Maria Zuber）利用轨道航天器测绘火星的引力；史蒂夫·斯奎尔（Steve Squyres）同时策划双火星车任务。不过，读者不要指望读到很多关于欧洲或印度对火星的探索尝试——本书是完全的美国视角。

当然，说到美国宇航局一系列火星任务所带来的发现，没有比这本书更好的指南了——从1997年旅居者号（Sojourner）火星车揭示出令人惊讶的多样地貌，到2004年机遇号（Opportunity）着陆点的奇特岩石“蓝莓”——湿润沉积物中形成的小块矿物。所有这些都描绘出一幅曾经活跃的火星图景：不断变化的沙丘，受到侵蚀的河流，肆虐的狂风。

在这样一个地方，人们或许会期望找到生命。只要有条件，Johnson就会在地球环境中寻找生命可能如何在火星上存在的线索。在夏威夷的休眠火山莫纳克亚山上，她发现了一种微小的蕨类植物在熔岩碎片下茁壮成长。在澳大利亚的纳拉伯平原上，她用小瓶子装满了腐蚀性的酸性水，这些水来自长满微生物的原始水池。这些迹象表明，生命可以在最意想不到的地方，不顾一切地成长。或许，我们的邻星也是如此。

火星上是否存在过生命？回答这个问题是今年几个火星探测任务的目标之一。美国宇航局的“毅力号”火星车将在杰泽罗陨石坑中寻找生命。一条古老的河流曾在这里留下沉积物；火星车将在其中寻找火星生物的迹象，无论是现在的还是过去的。如果运气好的话，它将发现残存的古代生物膜，或是通过地外生物体加工的元素的化学特征。

火星上的生命可能不像地球上的生命。但如果有的话，也足以让Johnson这样的科学家辨认出来，因为他们对我们星球上的极端生命做了种种研究。她给这个世界和另外的世界，写了一封情真意切的地质学情书。

就大小和质量而言，金星是地球的孪生兄弟，但火星是想象力和奇迹的所在。它是我们一直都在探索的星球，我们想象自己穿过它那没有空气的平原、山脉和山谷。我们对它的了解从零星到整体，一张接一张的天文照片和航天器图像拼凑起来，慢慢揭开了这颗红色星球的真实面貌。人类接下来的三位“特使”会在那里发现什么，让我们拭目以待。