根据BBC纪录片《行星》,你是否相信早期火星也存在过生命?

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ˇ⒈般啲捣蛋 发表于 2023-8-29 04:05:22|来自:中国 | 显示全部楼层 |阅读模式
腾讯视频独播的BBC纪录片《行星》中提到,地球和火星都拥有水、能量和生命形成的所有基本元素,只不过火星因为各种原因慢慢沉寂了。尽管人类还没有在火星上发现生命的迹象,但你相信火星上曾经有过生命吗?

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dfo2545 发表于 2023-8-29 04:05:52|来自:中国 | 显示全部楼层
我们可能都是“火星人”!这个说法可能听起来有些离奇,但一系列的研究表明,虽然我们无法确认火星就是地球生物的故乡,但这种可能性的确存在。
renhekeji 发表于 2023-8-29 04:06:46|来自:中国 | 显示全部楼层
只有真正走出地球,我们才能在茫茫宇宙中感受到地球的渺小。




假如把宇宙比作人体,那么地球充其量只是一个白细胞,于是人们不禁产生疑问,宇宙中难道没有其他生命存在吗?
其实,外星生命可能距离我们并不遥远。




南极处于冰封之下,地质活动和人类破坏都非常少,因此南极就像一个时间胶囊,保存着地球过往的历史,假如陨石坠落在南极,它就能在冰中保留上千万年,科学家在南极的冰层中发现了一颗来自火星的“蠕虫”陨石,火星生命似乎离我们又更近了一步。




南极常年无人居住,只有少数科学家在这里研究地质环境,以了解地球的历史和气候变化的影响,1984年美国陨石搜寻组织的研究人员在调查阿仑山时,在冰层之上发现了一块奇特的绿色岩石,在蓝色冰层的衬托下显得格外耀眼。




NASA将这块岩石编号为ALH84001,它看起来非常古老,以至于看起来不属于这个世界。它重达2.27公斤,为了探寻岩石的来路,研究人员提取了它的成分,希望能分析出一些结果。数据显示,这块岩石很可能来自火星,但碍于当时技术不到位,在得出这个结论之后,岩石就被封存了数十年之久。




直到上世纪九十年代,这块陨石才被另一个研究小组重启,他们惊讶地发现,这颗陨石碎片形成于40亿年前火星动荡的诺亚纪,大约在1700万年前,一次巨大的陨石撞击将它抛向太空中,并于1.3万年前落在了地球的南极艾伦山。




研究人员坚信这块陨石能够带我们了解火星的历史,于是劈开了岩石,在里面发现了一些真正令人惊讶的东西,陨石内部有一种蠕虫状物体,科学家大胆提出,它就是火星上的化石遗迹。




这些蠕虫状物体看起来和地球上的细菌非常相像,只不过比细菌还要小很多,但当研究人员继续对它们扫描时,却发现它们是磁性晶体,由氧化铁和硫化铁组成,在地球上,这些物质通常由磁热细菌产生。
非生物的方式也能产生这些矿物质,但这通常需要在实验室中采用极端的条件,比如特定的PH值和高温,而这很难在火星自然形成,所以它们更大的可能是来自于火星上的细菌。




除此之外,科学家还发现了一些由碳酸盐组成的橙色颗粒,含有碳酸盐的岩石通常在水中形成,比如海洋生物的贝壳和骨骼积累变成化石,而这颗陨石中的碳酸盐,则是二氧化碳溶解在液态水后,流入裂缝中沉积在陨石内的。
现在的火星并没有地表水,平均温度也在-60℃左右,显然在陨石形成的那个年代,火星并不是现在的样子。




近期一篇有关该陨石的论文在《科学》杂志上发表,再次印证了这一观点,这一论文特别强调,在陨石上发现的有机分子,是由地下水从破裂的岩石中过滤出来后,缓慢互相作用形成的。
一提到“有机”,或许大家下意思就会把它和生命联系在一起。




其实不然,有机分子通常由碳和氢或氧硫氮组成,它们可以通过生物形成,也可以通过非生物的自然方式产生,比如在蛇纹作用中,富含铁或镁的火成岩会与液态水相互作用产生氢,在碳化作用中,含有溶解二氧化碳的酸性水会和岩石作用产生碳酸盐。




所以当我们发现一些特别的物质时,并不能认定它们来自于生物反应过程,直至现在,有关该陨石中有机物起源的问题仍然存在争论,我们也不能仅通过一块陨石就判断火星上过去或现在是否存在过生命。
最好的方法仍然是样本返回任务,把火星的物质带回地球。




此前美国宇航局发射的好奇号,洞察号依然在火星地表展开作业,2020年,NASA的毅力号和我国的祝融号也相继成功登陆火星,除此之外,阿联酋的希望号也进入了火星轨道,目前正开展火星气候的监测研究工作。




这些火星探测车和轨道飞行器,在火星形成相对立体化的监测网络,使我们能够深入研究火星的地形地貌,大气组成以及过往历史,它们传回关键数据已经找到了能够支撑火星存在生命的线索,比如好奇号曾在火山口发现了具有38亿年历史的硼酸盐。




硼酸盐在制造核糖核酸(RNA)方面有着重要作用,而RNA又是生命的重要组成部分,这表明生命在这里有潜在的成长条件,并且可能生存于古代的火星上。




即便我们在火星上看到的特征并不来自于生命,但宇宙中存在生命的可能性仍然很大。
yejianqiu 发表于 2023-8-29 04:06:55|来自:中国 | 显示全部楼层
曾经的火星


可惜~
辉煌时间太短了
应该还没发展出生命。
cn521 发表于 2023-8-29 04:07:38|来自:中国 | 显示全部楼层
我觉得火星生命的可能性是挺大的,我说的是原核生物或者其他一些单细胞微生物,类似寒武纪生命大爆发出来的复杂物种就想都不要想了。
理由如下:

  • 环境在稳定下来后,生命出现时间非常早,过程耗时非常少
到目前为止,在所有最明确的地球化石记录中,最早的是保存在 (34.5亿年)澳大利亚Strelley Pool组里的微结构,达到了最严格的化石标准,含碳细胞壁、细胞区室以及异常低的 值(Wacey et al., 2011)。被普遍接受的最早生物叠层石也是来自 Strelley Pool燧石(Allwood et al., 2006)。最被认可是生物成因的碳同位素化学信号是格陵兰Isua绿岩带(Ohtomo et al., 2014)。还有一些不确定但非常有趣的潜在生物化石和化学信号甚至可能将生命起源年龄推到(Bell et al., 2015; Dodd et al., 2017; Betts et al., 2018; Dodd et al., 2019)。事实上,地球上最古老的岩石年龄也只有 ,更早的生命体便无法被有效记录下来(We can only trace the fossils as far back as the rock allows you to)。
地球拥有稳定地壳的时间要么在地月碰撞产生的岩浆洋冷却后(Barboni et al., 2017),要么是在晚期重轰炸期大型撞击结束之后 (Bottke & Norman, 2016)。而出现液态水海洋的最早证据和确凿证据时间分别是(Wilde et al., 2001; Komiya et al., 1999)。又一次,最早可以记录液态水的锆石年龄也只有 ,更早的记录则不会被保存下来(We can only trace the evidence of water as far back as the zircon allows you to)。
把这些年龄组合起来一算,地球上生命起源耗时只不过 ,真的是非常短。不过目前我们对生命起源的具体过程还没有完全掌握,短耗时到底是巧合还是普遍结果是无法单从一个例子判断的(Chen & Kipping, 2018)。

  • 火星和地球的地表同时进入稳定宜居状态,有同样的时间来完成生命起源
火星拥有稳定地壳的时间要么是岩浆洋结束之后 (Bouvier et al., 2018),要么是地壳不再接受频繁的地外天体冲击后 (Moser et al., 2019),后者年龄是基于的大部分最古老火星锆石没有经历过变质冲击和冲击熔融而得到的,这也可能说明地球也没有经过彻底毁灭性的晚期重轰炸。早期水圈,由于火星几乎没有 地表,所以地质记录残缺。但是大气化学同位素和早期陨石记录暗示液态水在 已经存在(Beard et al., 2013; Cassata et al., 2017),最早火星地表河流侵蚀记录则是 (Irwin et al., 2005),不会和地球差太多。
火星造河气候(river-forming climate)其实是一直持续到了 ,但随着时间增长间断性也越来越强,湿润时期越来越短频率越来越少(Kite et al., 2019)。实际上火星气候很可能并不是像以前一样认为的在 突然发生了温暖湿润-寒冷干燥的转变,实际过程应该非常缓慢(Quantin-Nataf et al., 2019)。在 ,火星环境在绝大多数时间里都是干燥的,湿润时期频率( )不高持续时间不长,河流只有~100km级,湖泊不会溢出;在 ,湿润时期发生频率和持续时间上升到 ,气候总体相对更加潮湿,河流长度达到了~1000km级,大部分湖泊溢出;在 ,湿润时期发生频率更加低(Kite et al., 2019)。对于 这段时间,由于没有地质记录,那时候的气候很难确定,不过我们有理由认为这时期的湿润程度可能也就和 相当也是间断性,如果拥有持续性湿润气候的话火星地形分界线会被强烈侵蚀掉(Andrews-Hanna & Bottke, 2014)。

显然,火星在形成后也发展出了自己的水圈,但是因为气候原因,温暖湿润环境难以被维持,只是间断性的短暂出现,主要环境仍以寒冷干燥为主(Wordsworth, 2016; Kite et al., 2019)。但也有观点认为火星早期是长期温暖,但只是湿润气候间断出现,大部分时间是温暖干燥(Wordsworth, 2016; Ramirez & Craddock, 2018)。不管气候早期火星气候和环境到底是怎样的,这种间断性(或连续性)宜居状态也持续到了 ,长达 ,和地球生命起源耗时相当。所以在我看来,没有理由否认火星生命的可能性。
sxxs12 发表于 2023-8-29 04:07:48|来自:中国 | 显示全部楼层
只能说,火星存在过生命,符合一个刚刚一只脚踩上太空门槛的年轻文明的美好愿望。
火星上存在过生命的可能性是有的,但是存在过复杂生命(比如说三叶虫之类的)的可能性,几乎是零。
因为火星存在天然的死穴——它太小了。
火星的质量只有地球的十分之一,这决定了他冷却得太快,并且大气持续性流失。
大气系统是一个非常敏感的东西,输入条件的一点点改变,就会导致气候翻天覆地的变化。火星的质量和体积导致了在它的气候系统中,负反馈项远远对抗不了正反馈项,很难形成类似地球的周期性平衡的条件。从湿热、动荡的大气环境到寒冷、稀薄的大气,几乎是一条道跑到黑。必然会经历相对温和的环境,但是持续时间会非常短。
这个时间短到什么程度,1877年,人们发现火星“运河”的时候,人们的估计非常乐观,认为火星至少存在过几十亿年的温暖期,甚至出现过智慧生命。然而随着火星探测器的发射,火星河流的存在时期不断地在提前。从20亿年到35亿年、40亿年。不断接近“晚期重轰炸”的时间段。这意味火星的温和期最多不过几亿年。
一些火星古气候的模拟结果甚至指出,火星相对温和的气候,可能仅仅存在了几百万年。
可能有人会反驳:对人类的“相对温和”未必恰好是适宜火星生物生存的环境呢。
抱歉,这里的“环境温和”不是指对生物而言,而是对类地行星的大气系统而言。大气系统是一个走平衡木的东西。左偏一点,就会很快地变成干燥寒冷的世界,物质交换缓慢,自然产生生命需要的时间可能比宇宙年龄还大;右偏一点,就是失控的温室效应,高温下大分子结构异常的不稳定。
地球很给力,在万有引力、太阳光照、火山活动、海洋、地壳运动以及地球生物的共同运转下,形成了长达几十亿年的负反馈平衡。
而失衡则意味着快速的气候变化,这对复杂生命的产生非常不友好。32亿年前,地球上出现了细胞结构;直到12亿年前,才出现多细胞生命;5.6亿年前,三叶虫才登上舞台。对于地球这样相对稳定(对生长周期较长的复杂生物更友好)的环境下,20亿年才出现了多细胞生命。而对于火星,最最乐观估计也不超过10亿年的温和气候,如果能诞生个蓝细菌,就值得庆幸了。

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