火星惡劣的氣候可能是被火星生命 " 作 " 成這樣的 ?

火星過去想像圖。/ Nick Stevens

火星的今天。照片由火星全球勘測者探測器拍攝。左圖為通常情況下的火星，右圖為被塵暴席卷全球時的火星。 / NASA / JPL-Caltech / MSSS

" 貪婪自私的外星生物吸干了火星能量，正蟄伏在地下等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。" 這話雖夸張，卻符合邏輯。根據(jù)科學家最新的研究推測，火星上有可能與地球同步出現(xiàn)過生命，但最后生命卻把火星氣候 " 作死 " 了。

遠古的火星曾經(jīng)比今天更加適于生命的繁衍。它有濃厚的大氣，有液態(tài)水，甚至有河流湖泊和海洋，與今天迥異。

火星的氣候為什么會發(fā)生如此巨大的變化是個謎。一方面人們相信，火星較小的體積以及微弱的磁場，可能無法保證適居環(huán)境的長期維持；另一方面，科學家們也試圖從多個角度提出新穎的見解，以求對這個問題有一個較為立體的認識。

10 月 10 日，一個以法國科學家為首的科研團隊在《自然：天文學》上刊文稱，火星氣候的巨變，可能與遠古火星生命自己的 " 作妖 " 分不開。它們?yōu)榱朔毖芏罅肯?" 資源 "，加速改變了火星的氣候，最終把火星從一顆適居行星，變成了一個寒冷荒蕪的世界。而它們自己，也隨著火星氣候的惡化逐漸消亡。即便有機會幸存，也已經(jīng)從火星的地表退居到了地下。

研究人員認為，在大約 37 億年前，火星上存在一種以氫為食，并能排出甲烷的微生物。類似的微生物也存在于當時的地球上，但它們在不同環(huán)境中所導致的結(jié)果截然相反。在地球上，噬氫微生物與環(huán)境形成了一種良性的互動機制，逐漸推進生命由簡單走向復雜。而在火星上，演化卻走向了另一個方向。

研究人員根據(jù)已知的火星遠古大氣和巖層數(shù)據(jù)，建立了一個復雜的計算機模型，用來模擬這種微生物與環(huán)境之間的相互影響。

由于距離太陽較遠，火星接收到的熱量較少。但是遠古火星的氣溫也曾維持在 -10 ℃至 20 ℃之間。研究人員認為，這是因為當時它的大氣中富含兩種高效的溫室氣體——二氧化碳和氫。

研究人員解釋說，氫在遠古火星的大氣層中是一種非常有效的溫室氣體，因為它會與二氧化碳相互作用，產(chǎn)生一種所謂的 " 碰撞誘導吸收效應 "。這一效應在地球上并不明顯，因為遠古地球大氣中的二氧化碳沒有遠古火星那么多。

然而噬氫微生物如果在火星上出現(xiàn)，情況就會變糟糕。它們大量消耗氫。盡管也會產(chǎn)生甲烷，但是甲烷的溫室效應較弱，會帶來凈冷效果，使火星氣候加速變冷。

隨著火星氣候逐漸變冷，火星地表變得不再適合生命繁衍，微生物也被迫向較溫暖的火星地下轉(zhuǎn)移。模擬結(jié)果顯示，曾經(jīng)生活在火星表面沙土中的微生物，幾億年內(nèi)會逐步遷徙到火星地表以下大約 1 千米的深處。

今天只有在某些地勢比較低、比較溫暖的地方，它們的棲息地才會比較靠近火星表面。研究人員認為，今天我們最有可能在火星淺表發(fā)現(xiàn)微生物的區(qū)域包括 " 毅力號 " 所在的 " 杰澤羅 " 隕坑、南半球中緯度地區(qū)的 " 赫拉斯 " 平原，以及赤道附近的 " 伊西底斯 " 平原等。

噬氫微生物今天依然殘留在火星上并非無跡可尋。探測數(shù)據(jù)顯示，火星的大氣中存在微量甲烷。盡管尚不能確定，但這些甲烷確有可能就是這些微生物排出來的。

研究人員認為，由于今天的火星大氣基本散失，微生物要想活下去必須改變能量的獲取源。理論上火星的地質(zhì)活動可以形成某種與氫和二氧化碳相似的能源層。這些地方就像是散布在火星地殼中的綠洲，為殘存的火星生命活動提供能量。

研究同時也指出了一個問題，即可持續(xù)性是否是生命演化中所固有的？研究人員認為，由于生命的基本要素在宇宙中隨處可得，生命可能會在宇宙的各處隨機出現(xiàn)。但是生命是否能夠持續(xù)演化卻又是另外一個問題。也許大部分生命因為與宿主世界的相互影響不具備可持續(xù)性而很快消亡了。如果是這樣，那么對于我們?nèi)祟惖陌l(fā)展也是一個警示。