[提要]关于类地行星的惊人发现,有可能改变空间探索的优先顺序。

火星上存在生命的惊人研究结果,可能标志着在地外生命研究方面的一个重大突破,而且对美国'行星规划有重要影响。

由国家航空航天局和斯坦福大学的科学家领导的一个小组,对来自火星的一块古代陨石作了煞费苦心的分析,上周披露了其惊人的研究结果。他们断定,在这块马铃薯大小的岩石中发现的有机化合物和无机物的特征表明,36多亿年前火星上存在着微小的原始的单细胞生命形式。

国家航空航天局局长丹尼尔S · 戈尔丁(Daniel S. Goldin)用电话通知各国空间局负责人讨论此项研究成果,戈尔丁保证,制造这块陨石的标本给各国科学家,而且说,他愿征求他们的意见,以便决定是否把航空航天局的火星探索工作的重点,重新放在帮助肯定或否定这些科学家的结论。

国家航空航天局负责人还到白宫向克林顿总统汇报。“如果此项发现是确实的话,”克林顿接着说“这无疑是最了不起的洞察至今科学尚未揭开的我们宇宙的事件之一。”克林顿立即要求戈尔副总统于今年后期在白宫召开两党成员参加的“最高级空间会议”,讨论应当怎样去证实此项研究成果。

国家航空航天局约翰逊空间中心/斯坦福大学小组(包括乔治亚大学、麦吉尔大学和洛克希德 · 马丁公司的科学家在内)把它的在火星上有生命的结论建立在4项主要证据的基础上 :这块陨石来自火星,含有碳酸钙I碳酸盐“液滴”的无机特性与生物起源相似;岩石中含有该小组认为来自火星的有机物;在碳酸盐形象中见到的微细结构看起来像是微小的化石。

尽管这4项中没有一项能单独证明生命的存在,但是这些科学家认为把这4项加在一起可以提供一种使人非相信不可的情况。

国家航空航天局已在考虑加快它的进度表,该局将于2005年发射一个航天器去火星收集其表面的岩石和土壤,把它们运回地球。新的研究结果给科研工作増添了重担,至少要向下钻几英尺达到永冻土,生命形式有可能生存在那里。

那块国家航空航天局/斯坦福大学小组发现有原始生命迹象的4. 2英磅岩石,据认为起源于40多亿年前在火星表面之下约200米处。其形成期在该行星的表面水及大部分大气层消失之前。

国家航空航天局的2个《海盗号》着陆器曾在1976年在火星的相反两侧分析了土壤样品,它们没有发现任何生命迹象。

“此刻火星是十分不适宜的地方,即使对于我们想象的在那里会看到的生命形式也是如此,”国家航空航天局的戴维 · 麦凯(David Mckay)(国家航空航天局/斯坦福大学研究的主要发起人)说。“这些生命形式不可能生存在火星表面

然而,麦凯说,火星的生命形式今天生存在火星表面之下,正像细菌幸存于地球表面之下几公里一样。“我们正在谈论的种种事物可能已经撤退到地下,”他说。“我们要弄清楚的唯一途径,就是到那里去勘探。”

戈尔丁说,国家航空航天局希望使运回火星样品的任务成为“世界性”工作,从而增加其它国家可以出钱的可能性,变成一项更加豪迈的任务。“可以肯定,到了2001年,我们可能要考虑一些十分大胆的任务,我们在那里钻到实际深度,而且把样品带回来,”他说,

科学家们说,该陨石的年代测定表明,它是在火星45亿年前形成的。参与此项研究的国家航空航天局地质学家埃弗雷特 · 吉布森(Everett Gibson)说,12个已知的火星陨石中,第二个最古老的是12~13亿年,而其余的都是1. 7~1. 8亿年。《航空周刊》大约有15年时间一直在报道火星陨石的重要性。

这块陨石看来是在1600万年前当一颗巨大彗星或小行星与火星碰撞时被炸到空间。在环绕太阳运行几百万年之后,于13,000年前,它被拉进地球大气层,落在南极洲。1984年,在国家科学基金会考察期间,于一个冰域发现了它,

此岩石命名为Allan Hills 84001(ALH84001),被送到位于休斯敦的国家航空航天局约翰逊空间中心进行分析。但是,直到1993年,科学家们才认识到它可能起源于火星。

国家航空航天局/斯坦福大学小组于1994年开始对它进行分析,利用新技术发展优势,把该岩石放大到空前未有的水平进行检查。其中包括称为微探针两级激光显微镜的激光测量技术,此项技术可能检测到极低水平的有机化合物。

由斯坦福大学化学教授、小组成员理查德N · 查里(Richard N. Zare)提出的此项技术,使用具有能以每秒1亿华氏度的速率加热表面的功率密度的红外激光脉冲。这种脉冲只持续千万分之一秒,快速、剧烈的热冲击波有效地使有机分子与固体表面分子分开而不损坏这些分子或样品。

科学家们发现:

· 在岩石微细裂缝内碳酸盐小液滴显然是由轰击火星引起的,利用称为“父子同位素法”的技术测定,液滴的形成年代是在36亿年前。在古代碳酸盐邻近范围内找到的都是易于检测的称为多环芳香烃的有机分子。当微生物死亡时,它们所包含的复杂的有机分子经常分解成多环芳香烃。多环芳香烃与碳酸盐液滴的位置,以及它们的独特成分,看来是与它们起因于原始火星微生物化石的主张相一致,该小组说。

· 该小组把在碳酸盐内的卵形和管状结构解释为微细化石,这些结构在外观上都是与在地球上发现的微小细菌化石相似,不过要小得多,只有20~100纳米。大多数约为一根人发的千分之一。该小组说,碳酸盐的测定年代以及较高的多环芳香烃浓度在岩石的最深层而不是在表面,看来排除了这些化石是在陨石落在南极洲之后由地球有机物形成的可能性。如果准确的话,研究结果将把它们列入在地球或别处从未发现的最古老的化石之中。

· 硫化铁和磁铁矿,在地球上可由厌氧细菌和其它微生物产生。这些化合物过去都是在与化石状结构和碳酸盐液滴直接有关的地点找到。

戈尔丁告诫 :研究结果虽然不能不相信,但是也不能完全相信。“至今尚未得出科学的结论,”他说。而且,麦凯自己明白,对于每种证据,都有可供选择的解释。

被国家航空航天局请来评论该小组研究结果的加利福尼亚大学地球与空间科学教授威廉 · 斯科普弗(william Schopf)说,科学家都知道,生命在地球上出现之前,有机物是依靠非生物方法合成的。

“我们要弄清该有机物是否确实是生物形式,”他说。“其次,关于化石状物体,我们希望弄清楚它们是否确实是化石,而不是无机的假化石,即我们通常所说的‘愚弄者’”。

麦凯说,国家航空航天局科学家将设法观看微细化石状结构之一的内部情况,以便了解是否可以找到实际的细胞结构,最重要的是细胞壁。

国家航空航天局计划于今年发射二个航天器:11月发射《火星全球观察者》,12月发射《火星探路者》着陆器。它还计划在1998年、2001年和2003年发射成对的轨道器和着陆器,接着在2005年执行运回样品的任务。

国家航空航天局高级空间官员韦斯利T. 亨特里斯(Wesley T. Huntrees)说,对最初的两个航天器作任何更改已为时太晚。但是,他说从这两个航天器发回的资料有助于决定以后运回样品的航天器应当落在火星上何处。

预料国家航空航天局/斯坦福大学小组的研究结果,将写成文章发表在8月16日《科学》杂志上。

[Aviation week&. Space Technology,1996年8月12日]