于1976年着陆火星的海盗一号和二号是迄今为止唯一以寻找外星生命为明确目的的宇宙飞船。虽然其结果早已被解读为否定,但仍有一些科学家质疑这个结论。
“海盗”号装载了几项探测生命的仪器。一个叫做“标记控释”(LR)的实验将火星土壤样本中掺入带有碳14放射性同位素的氨基酸等营养物,然后通过探测是否有放射性气体被释放来判断是否存在微生物的新陈代谢。当时的确探测到了这样的气体,主要是二氧化碳、甲烷和一氧化碳,但可惜其他实验的结果并不令人信服。
“海盗”号还进行了一项理论上能检测出土壤中一切有机分子的实验,但结果却一无所获。而且土壤样本受热或受潮时便释放出氧气和二氧化碳,这就意味着里面含有类似于漂白粉的腐蚀性物质。根据这些结论,NASA最终认定火星土壤中没有生命的迹象。
然而LR实验的设计者、马里兰州Spherix公司的化学家吉尔伯特·莱文(Gilbert Levin)坚持认为“海盗”号找到了生命。在LR对照组实验中,研究者们将土壤样本加热后再掺入放射性标记,整个过程没有产生任何气体。这就暗示加热过程可能已经杀死了火星土壤中的微生物。将土壤加热至51℃就完全检测不到气体,而加热到46℃还能检测到微量的气体排放。“至今还没有人能从生物以外的角度解释这种现象,”莱文说,“时至今日已经30年了,这很能说明问题。”莱文深信,对LR实验最简单的解释就是他们的确在火星上发现了生命。
华盛顿州立大学的德克·舒茨-马库斯(Dirk Schulze-Makuch)提出了一个火星生命的生化机制以解释为什么我们没能发现它。他说“海盗”号发现的是一种以过氧化氢(H2O2)和水为生的奇特微生物,并提出以水为生的生物可能曾经存在于火星,只是随着整个星球的降温,这些微生物的细胞中开始出现了H2O2。这样一来,它们更不容易被冻住,并且因为H2O2有较强的吸水性,它们更容易吸取大气中的水分,从而得以在冰点以下依然安然无恙地生存。
在即将出版的《国际天文生物学期刊》中,舒茨-马库斯还描绘了“火星虫”利用阳光将水转化为H2O2的机制。“这就相当于地球生物的光合作用,”他说,“只是产物变成了H2O2而不是水。”
如果当时“海盗”号的LR实验对这些“火星虫”进行加热或加湿,它们体内的H2O2将会分解为水和氧气。“这就很好地解释了‘海盗’号的结果,”舒茨-马库斯说。“当你对那些可怜的虫子进行加热时,它们就会破裂,H2O2将氧化细胞内所有的有机物。”这个过程使得所有有机物在“海盗”号能够发现之前就消失殆尽,并解释了当时发现的氧气和二氧化碳。
舒茨-马库斯将在明年“凤凰”号探测器登陆火星时得以验证他的理论。“凤凰”号将对火星土壤及次表面的冰层进行分析,通过加热使化合物蒸发或燃烧,然后测量能量的吸收和生成。目前舒茨-马库斯已经开始在地球上进行类似的实验,以预测实验仪器与“火星虫”相遇时的情形。如果他的理论预测和“凤凰”号的实验结果相吻合,那么过氧化氢生物存在于火星的假说将获得一大有力证据。