【編者按】本文由知社學(xué)術(shù)圈胡舟教授編譯。

在火星上的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)徹底改變我們的觀念。在宇宙里，我們并不孤單。

好奇號(hào)探測器偵測到了一個(gè)持續(xù)至少兩個(gè)月的甲烷氣體噴發(fā)。這可能不是我們想象的首次與外星生命接觸的情景，也不是在那風(fēng)塵已久的遙遠(yuǎn)世界中發(fā)現(xiàn)了遺跡，但這已經(jīng)讓科學(xué)家們興奮至極，因?yàn)檫@意味著只有兩種可能。

第一種可能性是甲烷產(chǎn)生自蛇紋石化作用的地質(zhì)過程，這需要熱量和液態(tài)水的支持。

如果真是這樣，將會(huì)導(dǎo)致水熱系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，那絕對是搜尋生命的絕佳地點(diǎn)。另一種可能性更令人興奮，科學(xué)家推測甲烷可能是活體微生物的排放物。“這是我們所能提出的不多的假設(shè)中的一種，隨著進(jìn)一步探索，我們必須考慮這種情況?！?好奇號(hào)項(xiàng)目科學(xué)家John P. Grotzinger表示。

美國天主教大學(xué)的Vladimir Krasnopolsky指出，由于火星在過去幾百萬年中都不存在火山活動(dòng)，細(xì)菌確實(shí)是火星甲烷的最有可能來源。在地球上，95%的甲烷都來自微生物有機(jī)體。

在火星大氣中，甲烷分子在經(jīng)過幾百年的光照和化學(xué)反應(yīng)后會(huì)分解，所以好奇號(hào)所發(fā)現(xiàn)的甲烷氣體一定產(chǎn)生于近期。這表明如果來源真是微生物，那么它們至少在短期內(nèi)是存在過的。

美國天文學(xué)家卡爾·薩根曾經(jīng)這樣說過：在進(jìn)化歷程中，我們的心中都深深埋藏著流浪的沖動(dòng)。我們終于來了，從那古老的狩獵時(shí)代至今，我們在地球上99.9%的時(shí)間都是流浪者?，F(xiàn)在，我們下一個(gè)要去流浪的地方，就是火星。

“科學(xué)家們一直希望能夠在火星上發(fā)現(xiàn)一些微量的甲烷，”Kenneth Chang在《紐約時(shí)報(bào)》中寫道，“飄落到火星上的宇宙塵?？赡芎杏袡C(jī)化合物，經(jīng)過太陽的紫外線照射會(huì)分解并生成甲烷。但《Science》上的一篇文章對新發(fā)現(xiàn)做出了詳細(xì)描述，這與以前的說法截然不同。當(dāng)時(shí)研究人員表示好奇號(hào)沒有發(fā)現(xiàn)甲烷跡象，并指出了甲烷含量不會(huì)高于1.3ppb。在那之后，科學(xué)家提高了測量精度，探測到火星甲烷水平約為0.7ppb。這比之前的預(yù)測減少一半，從而引起了另一個(gè)思考，即火星上的甲烷是在不斷減少的?！?/p>

2013年11月，好奇號(hào)測出火星甲烷水平較之前數(shù)據(jù)高出10倍?！爱?dāng)時(shí)我的反應(yīng)就是‘我的天吶！’”NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的Christopher R. Webster說，他也是這篇《Sicence》文章的第一作者。

直到1月底，甲烷含量都保持在高位，然后才下降到低于1ppb水平。這種快速的出現(xiàn)和消失表明這波甲烷為相對小規(guī)模噴發(fā)。

Chang寫道：“約十年前，有三個(gè)科研團(tuán)隊(duì)報(bào)告在火星大氣中測量到甲烷——兩個(gè)小組采用地球觀測方法，另一個(gè)小組使用了歐洲太空總署的火星快車好軌道衛(wèi)星，所有的測量都發(fā)揮了設(shè)備能力的極限。兩年以后，甲烷似乎消失了蹤影。如果測量屬實(shí)，那說明火星上不僅存在甲烷來源，同時(shí)還有某種機(jī)制可以快速將其瓦解。”

（NASA好奇號(hào)探測器隔熱板，于火星表面下降過程中）

當(dāng)時(shí)，很多科學(xué)家認(rèn)為這很可能是測量錯(cuò)誤。科學(xué)哲學(xué)家Thomas Kuhn曾經(jīng)說過，科學(xué)范式總是充斥著常被視為錯(cuò)誤的異常結(jié)果。只有當(dāng)無法解釋的現(xiàn)象足夠多時(shí)，才能建立起我們所謂的范式轉(zhuǎn)移。這次最新結(jié)果能否引起火星上沒有生命這一觀念的范式轉(zhuǎn)移？至少，按照Dr. Grotzinger的話說，甲烷的噴發(fā)再次成為熱點(diǎn)。

上圖為來好奇號(hào)探測器測量的火星甲烷濃度圖，橫坐標(biāo)為時(shí)間跨度，即2012年8月至2014年9月期間的750個(gè)火星日?？梢钥闯?，甲烷濃度曾大幅度攀升，平均值達(dá)到7ppb，而高峰前后的正常平均水平如前所述，僅為0.7ppb。測量任務(wù)由火星樣本分析實(shí)驗(yàn)室套件 (SAM Suite) 中的可調(diào)諧激光光譜儀 (TLS) 完成。

Sample Analysis at Mars (SAM)

火星樣本分析實(shí)驗(yàn)室套件 (SAM Suite)

據(jù)NASA報(bào)告稱，好奇號(hào)還首次確認(rèn)在火星巖石樣本中存在碳基有機(jī)分子。這些雖不是生命存在的直接信號(hào)，但為火星上曾經(jīng)具備生命所需條件增加了證據(jù)，并且可能至今也還存在。好奇號(hào)在350萬年前形成的蓋爾隕石坑的土壤細(xì)粒中發(fā)現(xiàn)了結(jié)合水，并確信在每立方英尺的火星土壤中存在約兩品脫的水，不過這些水是依附在礦物質(zhì)上的，無法直接接觸。

火星是個(gè)沒有生命存在的不毛之地，這一原有觀念正隨著新的發(fā)現(xiàn)而慢慢改變?，F(xiàn)在我們已經(jīng)知道，它并沒有我們最初想象的那樣荒蕪，進(jìn)一步地，火星是否也沒有我們想象的那樣了無生機(jī)呢？

[參考文獻(xiàn)]

The world：There may be life on Mars after all

NASA：Methane Measurements by NASA's Curiosity in Mars' Gale Crater

NASA：Astronomy Picture of the Day

doi: 10.1126/science.1261713

doi: 10.1126/science.1260291

注：標(biāo)題圖來自昵圖網(wǎng)。

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