来自火星的生命痕迹（二）（图）

火星 · 2016-10-31 15:02:53

陨石中有什么样的生命痕迹　　“艾伦—希尔斯84001”是辉玻无球陨石，属于直辉石岩，由98％粗粒状的斜方辉石和陨玻长石、橄榄石、铬铁矿、二硫化铁、碳酸盐和页硅酸盐组成。通过同位素法和对宇宙射线影响的研究，科学家们认为“艾伦—希尔斯84001”陨石的历史可以追溯到火星形成时的45亿年前，而且它从火星表面脱落后，在宇宙空间漂泊长达1300万年到1600万年，降落在地球上的时间距今也已经有1.3万年。 　　通过对这颗陨石长达10多年的研究，科学家们在陨石内部发现了一些与生命有密切关系的痕迹：碳酸盐小球、多环芳香烃（PAHs）和微磁铁矿晶体的存在，并由此推论火星至少在13亿年到36亿年前很可能有生命形态存在。 　　首先，科学家们排除了陨石内的痕迹被地球生物污染的可能性。PAHs有机物分子存在于“艾伦—希尔斯84001”陨石内部，其密度大大高于南极冰层中多环芳烃的密度，其他的南极陨石没有多环芳烃，即便人造的污染也只会出现在表面，而且与这些多环芳烃有关的碳酸脂形成于36亿年前，说明有机分子不是陨石在星际旅行过程中附着到陨石上的，也不会来自于地球，应该来自于火星。科学家们分析称，这种比较简单的PAHs有机物分子可能是火星远古时代的微生物腐朽后的产物，它们为一种液体（很可能是水）所携带，并在碳酸盐小球形成时被截获。 　　其次，科学家们分析了火星上可能存在过水的证据。科学家们在“艾伦—希尔斯84001”陨石的新鲜破裂面上发现的扁圆形碳酸盐，像压扁的球，直径20毫米到50毫米。由于碳酸盐是遇水结晶的一种无机物，因此，科学家认为，火星水可能从这些火星岩石缝隙中渗透过。这颗红色星球在过去也许曾经有着适合生命生存的条件。 　　最后，科学家们发现了微磁铁矿晶体，并认为这是由火星细菌产生的。火星陨石的碳酸盐小球内部富含菱镁矿、菱铁矿及少量碳酸钙、碳酸锰与磷灰石。外面是富铁和富镁互层分布的边缘。富铁环带边缘主要成分为单边长度10纳米到100纳米的磁铁矿与二硫化铁晶体。用高分辨率的透射电镜（TEM）与扫描电镜（SEM）结合能量分散光谱学方法对样品进行分析表明，这些矿石晶体的尺寸、纯度、形态与晶体结构都和由地球上的细菌产生的晶体的特征一样。　　地球上有一种主要分布于土壤、湖泊和海洋等水底污泥的趋磁细菌，它的体内会生成一些微小的磁铁矿晶体，每个只有50纳米到100纳米，而且纯度高于一般由无机作用形成的天然磁铁矿。趋磁细菌会把10个到20个微磁铁矿晶体排成链状，像指南针一样利用地球磁场来感测方向，然后借鞭毛游向对该菌最有利的微氧环境处。因此，这种微磁铁矿晶体就如同生命的签名一样。而科学家在“艾伦—希尔斯84001”陨石内发现的微磁铁矿晶体尺寸也是40纳米到60纳米，还有一些磁铁矿晶体呈链状排列。因此，科学家们认为这是有关火星生命痕迹最令人信服的证据。 　　科学界关于陨石研究的争论 　　自从1996年宣布这块火星陨石可能有生命痕迹后，科学界关于该项研究的争论就没有停止过。各种支持与反对的观点激烈碰撞，争论的焦点主要集中在碳酸盐球体的形成温度和微磁铁晶体的成因上。反对的科学家认为“艾伦—希尔斯84001”陨石的各种特性可以是非生物成因的。他们进行了很多实验，想论证碳酸盐小球等一系列构造是在高温状态下产生，从而推翻所有对火星生命的推测，因为比照地球生物，高温下火星生物也是无法存活的。支持的科学家则用氧和硫的同位素分析，以及碳酸盐年龄测定等方法来说明碳酸盐低温下形成的可能，以及火星生命存在的可能性。 　　而近期美国宇航局科学家的最新研究结果就是想说明，热分解假说不能解释“艾伦—希尔斯84001”陨石中大部分磁铁矿晶体的成因，加热陨石成分的方法不能生成微磁铁晶体。科学家们解释说，纯菱铁矿加热后可以转化为纯磁铁矿，而“艾伦—希尔斯84001”陨石成分中含有碳酸盐嵌入式纯磁铁矿，却没有纯菱铁矿的存在，而且从来没有。科学家们认为“艾伦—希尔斯84001”中磁铁矿成分不是来自于碳酸盐，而来自于另外一个过程。对比地球上的现象，与在“艾伦— 希尔斯84001”陨石中磁铁矿成分相同的磁铁矿晶体大多数由超磁细菌制造，因此通过生物模式得到是可行的。科学家们应用最新的高分辨率电子显微镜得到的新分析显示，“艾伦—希尔斯84001”陨石的磁铁矿晶体结构中约有25%是由细菌形成的。 　　尽管关于“陨石上是否存在火星生命痕迹” 的争论仍在继续，关于“艾伦—希尔斯84001”陨石的研究目前也不能让我们探知更多关于火星生命的秘密，但越来越多的证据表明这个来自火星的样本具有重大的科研价值。科学家们的分析认为，“艾伦—希尔斯84001”陨石中碳酸盐球形成时火星上的温度可能为0摄氏度到80摄氏度，而不是生物无法存在的 700摄氏度。假如生命存在于远古时期的火星，那么生命很可能今天仍存在于火星。火星环境的改变不一定会扑灭所有地下微生物的生命。在这方面，地球上微生物抵御恶劣环境的实例可以给火星生命依然存在的推测带来一丝希望。　　继续探索火星的使命 　　火星上存在生命的可能性总是那么扣人心弦，但目前还没有任何单个证据可以令人信服地证实地外生命的存在，仅凭落在地球上的一块石头来说明火星上曾有生命存在也似乎有些单薄。因此，近年来人们陆续发射多个探测器登陆火星来寻找新的证据，不过它们的观测和科学家们的研究至今没有给人们一个圆满的答案，反而带来了更多的疑问，引起人们对火星更大的兴趣。 　　首先是火星上有水。2008年7月31日，美国宇航局的“凤凰”号火星探测器在火星上加热土壤样本时鉴别出有水蒸气产生，从而确认火星上有水存在。科学家们分析认为火星极地的二氧化碳冰层下可能有水冰。最近还有报道称火星上的水可能以泥浆的形式存在。 　　其次是在火星上发现了甲烷。2009年1月15日，美国宇航局的科学家发现火星表面有一层甲烷气体形成的薄雾。而2004年欧洲航天局的“火星快车号” 探测器也曾发现过火星上的甲烷迹象。科学家认为，甲烷气体可能是由生活在火星表面数千米之下的微生物所产生，那里的温度或许可以保证液态水的存在。有的人甚至相信，这些“火星生命”如今一定还活着，否则火星的大气中将不可能有持续不断的甲烷。 　　为了一探究竟，世界各国陆续规划了探测火星的项目。美国宇航局推出的“火星科学实验室”计划，预计2012年夏季登陆火星，其主要使命是寻找火星上过去和现在是否存在微生物等生命迹象。而多次推迟的欧洲的火星生命探测计划“ExoMars”，其登陆火星的探测器上将载有一个“漫游”机器人，携带一系列研究宇宙生物学的仪器，目的也是探测火星上可能存在的生命。俄罗斯则在2009年7月，成功完成了代号为“火星-500”的长达105天的载人航天地面模拟第二阶段实验，向着人类登陆火星又迈进一步。 　　追寻着水、碳、生存环境和生命信号的痕迹，人类一步步走近火星。展望未来，火星地表之下将成为新的探测热点，但继续探索火星的使命仍然将紧紧围绕“火星的生命”。（来源：人民网）

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