1999年12月3日,太平洋标准时间中午12点零1分,“火星极地登陆者”(PolarLander)空间飞行器在下降进入灰埃蒙蒙的火星大气层之前,向地球发出最后一次“着陆准备完毕”的讯号。它的使命是:探测和分析这颗红色星球的南极土质成分。从那一刻开始,在美国加利福尼亚帕萨迪那喷气推进实验室工作的科学家和工程技术人员所能做的一切就是屏住呼吸等待着。
当美国航空航天局(NASA)企盼着航行了1. 27 亿公里的空间飞行器传回登陆火星的信息时,全世界成千上万的电视观众正目睹着充满紧张气氛的控制中心。该飞行器按时间表应在着陆后向“家中”发出30分钟的“一切顺利"讯号;然而这一讯号一直没有传来。“火星极地登陆者”失踪了。
科学家们一直没有获得任何线索到底发生了什么事。“答案可能出自火星表面的某种原因,”得克萨斯州休斯敦月球与行星研究院的行星学家史蒂芬 · 克利福德(Stephen Clifford) 指出,“此刻,任何假设都纯粹是推测,”有3种情况可能发生:“火星极地登陆者”可能被埋入火星灰埃之中,着陆在一个峡谷的斜坡而翻倒,或由于设计错误而撞毁。
对于NASA来说,这一损失是场灾难。“火星极地登陆者”的失踪是最近3个月内该部门的第二次重大失败。1999年9月,失去了与火星轨道气象卫星的联络。这颗卫星原本是要对火星大气层进行详细考察的。
科学工作者们并未因此罢手,他们视这一失败为对火星正在进行的考察行动的一次挑战。事实上,恰恰是在“火星极地登陆者”失踪一个星期之后,《科学》杂志报道了一个惊人的发现:火星上存在远古海洋的证据!该报道激起了对这一红色行星的兴奋之情,使一个多年的老问题又提了出来:火星上存在生命吗?
寻找水的踪迹
“火星极地登陆者”的目标是为科学家们在火星南极寻找可能存在的水冰(水与土壤的混合物)和其他挥发物。既然地球上大多数有机物需水才能存在,科研人员认为研究火星上的水可能导致生命的发现。“一个行星上的水越丰富,生命存在的可能性就越大。”克利福德说道。
多年来,来自火星的近景照片揭示出火星表面布满着类似地球上的那种河流网,许多科研人员想知道是否是形成地球上河流和海洋的动力同样形成了在火星上所看到的东西。但是由于目前火星表面有着零下53℃的酷寒,液体水分不可能稳定在岩石构成的红色地壳。大多数专家颇为一致的看法是,火星在遥远的过去或许存在液态水。
“有充足的证据表明,一种性质与水非常相似的液体曾经在火星上流动着,”火星全球调查卫星(MGS)的图像系统主要负责人迈克尔 · 马林(Michael Malin)说道。该卫星目前正在火星轨道上运行。高分辨率的MGS照片支持了这一理论,即数10亿年前,火星表面经历着类似地球的侵蚀,当时火星的大气层比现在要温暖、潮湿得多。
然而科学工作者们仍对水如何能日久天长地在火星地表流淌并将其刻蚀成今天这个模样表示出争议。他们只能推测,如果水确实在火星40亿年的历史中的某个阶段曾遍布那个星球的话,那么如此浩瀚的水量消失到何处去了?
新的发现
行星科学家对火星之水的更接近的理解要归功于火星轨道激光测高仪。这个安装在调查卫星上的设备通过测:量地貌高度帮助科学家们绘制火星表面地形图。
例如,要测量火星上一座火山的高度,测高仪就发出一束激光到火山顶部,然后激光反射回调查卫星。测高仪只要测出激光来回的时间就能估算出火山的高度。光束往返的时间越短,所测量的地形就越高。
“激光测高仪对我们理解火星的地质和物理过程极其重要,”"布朗大学的行星地质学家詹姆士 · 海德(James Head)指出。海德是火星激光测高仪研究组成员——这个小组应用测高仪获取的资料来分析被某些科学工作者称之为的火星古代“海岸线”。
今天,由陨石撞击形成的环形坑布满火星的大部分地区。但是海德和他的小组发现北半球的一大块区域几乎没有轮廓分明的环形坑。曾有一个浩淼的海洋存在于这一区域并侵蚀出环形坑状的地貌吗?“在设想出的海岸线之下,有着大片的平坦地面,”海德说道,“这种地貌证明一种观点,即在某个时期,该地形线之下为水。”
然而即使有着这种可望而不可及的证据,科学家们要想证实水曾刻蚀过火星那类似地球地貌的观点仍有漫长的路要走。因为过去水所存在的物理证据还有待发现。“曾有大量的水在火星上流淌的全部直接证据在数10亿年的过程中已消失了,”马林解释道。
火星上的生命
对科学家们来说,比其他任何事都更热切想发现的东西就是,在过去——或在目前,火星上是否存在生命。自从17世纪第一次用望远镜观察火星以来,人类已对火星人的面容作出过许许多多的幻想。可是多次的空间探索行动,例如1997 年“旅行者号”(Sojoumer)陆地越野探测器,都没有发现诸如火星人之类的生物存在的证据。
大多数专家都赞同一个看法,即如果火星上一度存在生命,要找到其证据——很可能以微生物的形式表现出来——不会是件容易之事。不过很多人仍持乐观态度。“我们在地球上距离地表很深的地下水坑中找到过在那里生活的微生物,”史蒂芬 · 克利福德说道,“要是40亿年前火星上出现过那类生命,就没有理由认为何以今天它不会存在。”
尽管去年遭到令人沮丧的失败,但是未来对火星的探索依然颇富前景。NASA计划要发射新的环绕火星轨道飞行器和登陆器——一个在 2001年,另一个在2003年——都已在制造之中。毋庸置疑,每一次新的使命都将使科学家们在揭开火星奥秘的进程中更进一步。
[ Science World ,2000年3月20日]