是的,火星上有可能曾经存在过生命,它们有可能灭绝,但也极有可能还依然存活在火星上。
<hr/>我们可以从地球和火星的起源开始讲故事。
一、两个星球的形成
无论是火星还是地球,它们形成的原因和过程都很相似:大约50亿年前左右,太阳系中只有一团炽热的星云物质,由于温度很高,所以大部分星云物质都是气体。在星云形成之后,它开始绕着中心旋转,其中99%的物质都汇聚在中央并点燃核聚变(因为中央处温度和压力极大)形成了太阳,剩下的1%的物质围绕着太阳运动,也就是说整个太阳系内所有大小行星的起源都是相同的。
随后,这些围绕太阳运动的星云物质开始冷却形成液态小颗粒,液态小颗粒又继续冷却形成固态小颗粒。这个过程类似于水蒸气降温后凝结成水滴,水滴降温后又会变成冰晶一样,在家就能做这个实验。固态小颗粒继续碰撞,就好像贪食蛇那样,大的吃小的,越长越大,变成无数颗小行星。小行星们继续碰撞,于是就变成了八大行星。地球和火星就是这么形成的。
二、水的来源
由于在形成之初无数小行星的撞击,让地球和火星诞生之初都是液态的岩浆球。
就好像一杯热水放在冰箱里面会很快降温一样,岩浆球在宇宙中形成后也很快开始降温。最先降温的地方就是岩浆球最外层的地方,我们平时喝粥,如果粥很烫,最先吃的总是粥的外层,而不会直接拿勺子吃里面的粥,这是一个道理——外层温度低,里层温度高。
所以无论是地球还是火星,在降温之后都形成了分层的结构:壳-幔-核。
图/NASA
这些冷却下来的表层就是最古老的陆地,有了陆地,自然就有高低起伏,于是在陆地低洼处开始聚集雨水,形成海洋。
这些雨水从哪里来的?岩浆!
来自地幔的岩浆不断冲破地壳的束缚,变成火山喷发出来,这些岩浆中就有大量的气体,包括水蒸气、二氧化碳、氮气、氢气、二氧化硫等等。
水蒸气在喷发出来后,在天空中由于温度降低而变成雨水降落到地表,汇集起来就形成了原始的海洋。无论是地球还是火星上都是这样,虽然火星上的海洋已经消失了,但是科学家们在火星上依然发现了大量的水曾经存在过的证据,这一点,我们下面再讲。
三、生命的形成
在各大自然博物馆,或者是科技馆里面,有关生命诞生的过程,总会首先展示一个实验设备:米勒实验:氨气、甲烷、氢气、水、二氧化碳等气体在一个持续放电的瓶子中加热,最后冷却得到的液体中出现了氨基酸。后续的实验中,人们得到了肽、核糖、核酸碱基等多种生命形成所必需的物质。
这个实验是在模拟远古海洋表层的环境:在地球诞生的早期,海水温度很高,而且地球的大气环境比较恶劣,经常遇到电闪雷鸣,就在这种高温和闪电的环境中,海水中的各种无机物发生化学反应形成了有机物小分子,随后这些有机小分子继续发生化学反应装配成为有机大分子,继而形成被膜包裹的细胞结构,这就是原始生命的起源。这个理论被称为化学进化理论。
但是问题在于那时候的地球上,空气中没有氧气,自然也就没有臭氧层,来自太空的紫外线和高能射线很容易就照射到海水中破坏已经形成的各种有机物。
那么生命到底起源于哪里呢?持续的科学发现让越来越多的人认识到生命其实更可能起源于海洋深处。
1977年,科学家们在东太平洋的洋中脊附近,发现了一个个耸立着的“烟囱“,这些烟囱的高度一般在2-5m,呈上细下粗的圆筒型,烟囱还不断向外冒着白烟或黑烟。这些烟其实是温度高达350°的含矿热液,这些热液喷涌而出,遇到周围冷的海水后发生反应沉淀而成。——这些被称为深海热泉或者是”黑烟囱“。
在洋中脊附近,地壳薄弱,裂隙较多,海水沿着这些裂隙向下流动,接触到这些炽热的岩浆后向上涌出就形成了这些深海热泉。
在深海热泉周边,温度高,酸性大,而且含有硫化氢等有毒物质,而且这里是深海,没有阳光一片漆黑,科学家们在之前并不认为这里会有生物活动。但是现实给了科学家们一个大大的惊喜:他们不仅发现了生物活动,还发现了一个完整的生态系统。这里的生物生存不需要光照,嗜热细菌们以热泉喷出的硫化物为能量来源制造有机物,而其他的生物则以这些嗜热细菌为食物维持生活。
深海热泉附近的生物 图/NASA
深海热泉的发现,让科学家们认识到化学进化很有可能发生在深海热泉附近,在这里有各种各样的无机物,而且海水的温度比较稳定,还不容易受到诸如小行星撞击、高能射线等的危害,因此是一个非常完美的化学进化场所。
可能就是在这里,经历了长久的化学反应后,生命诞生了出来,并一直演化至今。
2017年,科学家们在澳大利亚发现了一些微生物化石,这些微生物生活在37.7亿年(甚至可能是42亿年)前的深海热泉附近,与如今的深海热泉微生物非常相似,这个化石证据无疑为生命的深海热泉起源提供了有力证据。总而言之,生命的深海热泉起源目前成为了最主流的学说。
四、火星上的水去哪里了?
根据科学家研究,火星上曾经也存在过水,我们现在还能在火星上发现很多水的痕迹:
火星上的河口三角洲 图/NASA
火星上河网 图/NASA
基于陨石坑而形成的湖泊和河流 图/phys.org
2008年美国发射到火星的凤凰号探测器曾经在火星北极挖了一个土槽,在槽中就发现了水冰的痕迹,这些水冰在4天后因升华而部分消失。
水冰的痕迹,很明显出现了消失现象
根据种种证据,科学家们认为火星上原本也是一个水量极大的星球,并且还复原了火星上有海洋的模样。
经过更加仔细的研究,科学家们还研究出了火星上的水曾经存在过的时间:一直到35亿年前左右,火星上都是有大量地表水的,而就算到了30亿年前左右,火星上还不时出现大量地下水,就算是到了现在,火星地表已经完全干涸,但是在火星两极的地下依然存在着大面积的水冰。
火星上水的历史
如果对比一下地球上生命诞生的时间——至少37亿年前,而那时火星上正好有大量地表水,如果生命在地球形成(46亿年)后到37亿年这短短的9亿年间就通过化学进化出现了,那么没有道理火星上不会出现生命对不对?
而火星上的生命既然出现了,而火星上一直到现在可能都有地下水或者是水冰的存在,那么生命可能就能在这些水中存活至今。所以我们说,火星上可能存在生命。
但是由于随后火星上的海洋在短时间内就消失了,所以这种生命的演化历程可能也因此而被打断,从而一直保持这几十亿年以前的模样——就跟目前地球上的古菌类似。
地球上的古菌模样,如果火星上有生命,可能就与这种生物相似。 |