火星车上用于探测神秘甲烷的工具

发布时间：12年03月08日

编译邓雪梅

名为“好奇”号的SUV大小的火星实验室构想

　　火星上没有奶牛，关于这一点行星科学家是非常肯定的。令他们困惑的是在火星稀薄大气中测到的甲烷气体是如何产生的？要知道甲烷分子受到来自太阳的紫外线照射很容易分解，如此一来火星大气中的任何甲烷气体一定是最近释放的。

火星上有排泄甲烷的奶牛？

　　难道甲烷气体是由某种生物打嗝时排泄出来的吗？毕竟，地球上的奶牛在打嗝时会排出甲烷气体。其他生物包括无需依靠氧气生活的一类微生物也产生甲烷。

　　美国宇航局不久会得到一些答案。去年11月26日在佛罗里达的卡纳维拉尔角航天中心发射一个名为“火星科学实验室”的探测器，它将会在今年的8月到达火星。该探测器又称为“好奇”号的火星车，它携带了一个能够用来探测火星大气中甲烷气体的仪器。并且如果该仪器真的探测到了甲烷，那么它将掀开人类对火星上生命存在认识的崭新一页。

　　“证据表明火星上曾经一度出现过适宜生命存在的条件，而现在火星已经不具备这样的条件了，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的一位资深科学家迈克尔·穆马（Michael J.Mumma）说。曾经有个三个小组提出发现了火星大气中甲烷的说法，对于这些说法现在仍然存在争议。迈克尔就负责领导其中的一个小组。“所以生命确实可以在那里产生”。

　　由于火星比地球小，因此火星冷却的更快，并且在早期它可能更适宜生命生存。由此产生了一个有趣的可能性：由于火星受到小行星碰撞进而将含有微生物的火星碎片散落到太空中，以至于后来落到了地球上并成为地球生命的种子。

　　换句话说：我们可能都是火星人的后代。

　　从埃德加·赖斯·巴勒斯（Edgar Rice Burroughs）关于火星的科幻小说到错误的将火星上的沟槽描述成运河的帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lawrence），火星人的可能性长期以来激发着人类的想象力。

　　然而，真实的火星同人类的想象却是截然不同。1965年，第一个飞掠火星的探测器“水手”4号所拍摄到的火星照片并不是翠绿的森林，而是贫瘠的岩石。1976年，美国宇航局又向火星发射了两个“海盗号”着陆器，这两个着陆器上装备了尖端生命化学实验仪，通过它们来分析火星土壤并发现火星上没有任何生物迹象。

　　在1976年看来，火星上几乎真的是一片死寂。

　　“这些探测都表明了火星上生命存在的不可能性，”普林斯顿大学的天体物理科学教授克里斯多夫·卡巴（Christopher F.Chyba）说，“我们在“海盗号”着陆器上做了巨大的投资，然而却一无所获。于是，在当时人们产生了强烈的对立情绪，认为生物学是过度夸大而且还不够成熟。”

火星科学实验室（又名“好奇”号火星车）挖掘火星岩石并分析其中化学成分构想

　　随后，美国宇航局低调处理火星上有生命这个概念，取而代之的是宣传探索火星地质以及气候。尽管今天看来火星上既干燥又寒冷，并且还没有生命。但是，对火星地质的探测表明了火星上曾经有液体水。美国宇航局上次发射的两辆火星车：“勇气”号和“机遇”号，它们都发现了火星过去曾经适宜生命存在的强有力证据。“好奇”号火星车将会更加深入的研究这个问题，它会寻找拥有碳基的分子包括甲烷，这些都是生命的基本成分。

　　最近，从轨道上拍摄的图像表明水可能仍然偶尔流过火星表面。地球上生命的最新认识以及它如何在十分恶劣的环境中依然茁壮成长的事实（比如黑暗、靠近大洋底部火山口的沸水都有生命体的存在）都让科学家们重新审视生命存在的条件，同时也使得这些科学家再一次地把目光放到了火星生命存在的可能性上。1996年，美国宇航局的一个科学小组声称在南极洲上发现的火星陨石上存在微生物化石。这一发现同火星大气中甲烷气体的发现一样都存在着争议。

等待中的火星生命探测

　　但是，“好奇”号火星车不会拍摄奶牛或者是火星岩石中的其他生命形式，因为它不会探测生命。自从“海盗”号着陆器开始，美国宇航局的每一次火星探测都不会将花费巨资研发的探测生命仪器放在火星车上。如果火星土壤中有微生物的存在，“好奇”号火星车也根本不会发现它们。

　　美国宇航局火星方面的首席科学家迈克尔·梅尔（Michael A.Meyer）说：“我不认为我们做了足够的基础工作”。

　　这特别令吉尔伯特·列文（Gilbert V.Levin）沮丧，他相信35年前在“海盗”号上用于探测生命的实验确实发现了生命。

　　“海盗”号上的实验是通过在火星土壤里滴入包含放射性碳14的营养液，如果土壤中随后有放射性二氧化碳被检测到的话，就可以看作是微生物进食以后的结果。

　　为了排除非生物化学过程产生二氧化碳的可能性，其他的样本被加热到华氏320度。当这些被加热的营养液滴入火星土壤并且没有探测到二氧化碳的产生，这便符合了高温能杀死所有火星微生物的假设。如果再一次的探测到了二氧化碳，那么就说明了这些二氧化碳是由非生物活动所产生的。

　　然而，“海盗”号上的实验并没有探测到任何生命迹象，就连列文博士的结果也是一样――尽管他本人不这么认为。

　　然而，最近的一个发现似乎给列文博士的想法提供了一些佐证。2008年，美国宇航局的“凤凰”号火星着陆器在火星土壤里发现了化学物质高氯酸盐。“海盗”号的有机分子探测器加热土壤后释放出有机物。但是在高氯酸盐存在的情况下加热土壤会消灭它们，所以即使这些有机体真的存在，“海盗”号也可能会遗漏它们。

　　列文博士说他所设计的一个更加精密的实验可以最终决定他对“海盗”号探测到生命这一想法的正否。这个实验仪器两磅重，耗资几百万美金。

　　“但是他们却不想用它，”列文博士说，“改变一个固有模式是件很艰难的事情。在地球上，我们使用这个设备有几千次了。从没有一次失误过。”

　　“好奇”号以后还有两个火星着陆器计划，这两个计划也没有采用列文博士的实验方案。麻省理工学院的一位科学家克里斯多夫·凯尔（Christopher E.Carr）提出了一个更加大胆的实验想法：将一个DNA测序仪放到火星上。同样，也没有任何一个火星计划愿意去开展它。

　　直到将火星岩石带回来研究以后才会有确定的答案。