火星未解之谜

■ 杨孝文

中国古代的天文学家认为火星是一颗“燃烧的星星”，科学家至今仍在激烈争论与这颗红色行星有关的问题。即使已经有不少飞船被派去研究火星，但有关它的许多问题，我们至今仍不知道答案。2011年11月26日，美国航空航天局把它的最新火星探测器——火星科学实验室“好奇”号发射升空。趁此机会，让我们盘点一下这颗红色行星的几个未解之谜吧。

火星为什么有两张脸？

几十年来，研究火星的科学家一直对火星两半球间存在的巨大差异感到迷惑不解。这颗红色星球的北半球平坦而地势较低，是太阳系里最平坦的地方，这种地形可能是由曾经从火星表面流过的水造成的。但是火星南半球的地表非常崎岖，有很多庞大的陨石坑，海拔比北半球的盆地高4000米～8000米。最近获得的证据显示，火星南北半球的巨大差异是由长期的太空岩石撞击造成的。

火星上的甲烷来自哪里？

2003年，欧洲航天局的“火星快车”首次在这颗红色行星上发现甲烷，这是最简单的有机分子。地球大气里的大部分甲烷都是由生命过程产生的，例如牛消化食物的过程。据悉，火星大气里的甲烷达到稳定状态仅有大约300年，因此目前尚不清楚它是否仍在继续产生这种气体。当然，在没有生命的情况下也能产生甲烷，例如火山活动。计划在2016年发射升空的欧洲航天局的“ExoMars”飞船，将会研究火星大气的化学成分，了解更多与甲烷有关的问题。

火星上有没有海洋？

大量火星任务探知的这颗红色行星的表面特征，表明它以前的温暖环境足以确保液态水在火星表面流淌。这些特征包括像是巨大海洋的结构、河谷网、河流三角洲和需要在水环境下形成的矿物质。然而，当前的早期火星气候模型无法解释这种温暖环境为何存在，因为那时的太阳比现在更加微弱。因此一些人不禁怀疑，这些地貌特征可能是由风或其他因素造成的。有些证据证明，远古火星的温暖气候至少可以令其一面存在液态水。其他发现则暗示远古火星曾又冷又潮湿，并不像人们经常争论的那样，是又冷又干或者温暖而潮湿。

现在火星表面仍流淌着液态水吗？

尽管有大量证据证明火星表面曾流淌着液态水，但是，这种情况是否只是偶尔存在？或者这颗红色行星上现在是否还有液态水流淌？这些仍是未解之谜。火星的大气压非常低，大约只有地球大气压的1%。然而在这颗行星斜坡上看到的黑色狭窄的线暗示，每年春天可能会有咸水从这些坡体表面流过。

火星上是否有生命？

成功登陆火星的第一艘飞船——美国航空航天局的“海盗1”号引出一个至今仍未破解的谜：火星上有生命存在吗？“海盗1”号是第一艘，也是迄今为止唯一一艘试图在火星上寻找生命的飞船，它的发现至今仍存在巨大争议。它在这颗红色行星上发现了氯甲烷和二氯甲等有机分子。然而，这些成分被认为是地球污染物，也就是说，它们是在地球上做准备工作时，用来清洁飞船的液体。

对我们已知的生命来说，火星表面的环境异常恶劣，它极端寒冷、干旱，具有强辐射并存在其他一些不利因素。然而地球上也有很多生命在极端恶劣的环境中幸存下来的实例，例如南极干谷寒冷、干燥的土壤，以及智利异常干旱的阿塔卡马沙漠。事实上，地球上只要有液态水的地方就有生命，火星上曾存在海洋的可能性，令很多人想弄明白那里是否曾有生命繁衍生息。如果事实果真如此，那么问题就变成了现在这颗红色行星上是否依然存在生命。找到这些问题的答案或许有助于了解生命在宇宙的其他地方到底有多常见，或者多么不常见。

地球生命起源于火星？

在南极洲发现的来自火星的陨石（宇宙撞击从这颗红色行星上激起的石块）里含有类似于地球微生物产生的结构。尽管此后的很多研究用化学而非生物学解释这些结构，但是有关它的争论依然存在。这些发现使地球生命起源于火星的可能性变得更大。

人类可以在火星上生活吗？

要想回答火星上是否曾存在或者目前是否仍然存在生命的问题，可能需要人类亲自前往那里寻找答案。然而，人类的星际航行面临诸多科技挑战，需要克服的困难也很多。例如，食品、水和氧气问题，失重环境的不利影响，失火和辐射等潜在危险以及执行这种任务的宇航员距离救援地有几百万千米，而且每次飞行都需要好几年的事实。同时，着陆、工作并生活在另一颗行星上，以及重返家园也面临很多挑战。

然而宇航员似乎非常希望找出谜底。例如，2011年“火星500计划”的六名志愿者在一艘模拟飞船里生活了近1.5年，这是有史以来进行的最长时间的模拟太空飞行，它的目的是模拟火星载人任务的全过程。甚至有很多志愿者愿意参加单程火星旅行。微小的噬岩菌能够用来开采火星上的宝贵资源，为第一批人类居民在这颗红色行星表面种植作物铺平道路。人类能否前往火星，很大程度上取决于当权者是否相信我们能到达那里。