NASA火星探測本為尋找生命卻意外消滅火星生命

隨著NASA去年在火星“光明天使”地層發(fā)現(xiàn)潛在的生物特征，人類對火星生命的搜尋仍在繼續(xù)。部分科學(xué)家持有一種更為激進(jìn)的觀點：我們或許早在半個世紀(jì)前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這顆紅色星球上的生命。

NASA的“維京號”探測器成功降落在火星表面。它不僅傳回了人類歷史上首批火星地表圖像，還對火星土壤進(jìn)行了生物測試，旨在尋找生命或古代生命的痕跡。

當(dāng)時的實驗結(jié)果讓科學(xué)家們既驚訝又困惑。盡管大多數(shù)指標(biāo)并不樂觀，但著陸器在實驗的一個環(huán)節(jié)中確實發(fā)現(xiàn)了含氯有機物的蹤跡。結(jié)論并非板上釘釘。

他補充說：“氣體交換實驗同樣令人費解：它顯示出包括氧氣在內(nèi)的多種氣體釋放，但科學(xué)家們至今仍未就其解釋達(dá)成一致。”

在當(dāng)時，這些有機物被認(rèn)定為來自地球的污染物。一旦團隊宣布火星上沒有有機化合物的跡象，數(shù)據(jù)中的模糊之處便被迅速擱置。“游戲結(jié)束了。沒有有機物，就沒有生命，”時任維京號項目主任杰拉德·索芬這句名言為當(dāng)時的結(jié)論定下了基調(diào)。科學(xué)界隨后普遍接受了該任務(wù)未發(fā)現(xiàn)生命跡象的觀點。

多年來一直有科學(xué)家爭辯稱結(jié)果被誤讀了，實驗中其實存在有機化合物的證據(jù)。

在當(dāng)年的實驗中，科學(xué)家向火星土壤中加入了含有營養(yǎng)物質(zhì)和放射性碳的水。其原理是：如果存在微生物，它們會消耗營養(yǎng)物質(zhì)并釋放出放射性碳?xì)怏w，從而被儀器檢測到。

雖然首次實驗檢測到了這種放射性氣體，但后續(xù)結(jié)果卻自相矛盾。如果土壤中存在微生物，給予更多放射性營養(yǎng)物并延長培養(yǎng)時間，理論上應(yīng)產(chǎn)生更多氣體。第二次和第三次注射混合物并未導(dǎo)致氣體增加。最初的陽性結(jié)果最終被歸因于高氯酸鹽的作用——這種常用于煙花和火箭燃料的化合物可能代謝了營養(yǎng)物質(zhì)。

但舒爾茨-馬庫赫及其同事指出，后來的“鳳凰號”著陸器在火星上確實發(fā)現(xiàn)了高氯酸鹽，并證實其為火星本土物質(zhì)。

如果維京號真的發(fā)現(xiàn)了生命，那么它極有可能在實驗過程中殺死了它們。

對于適應(yīng)了極度干燥環(huán)境的微生物而言，突然倒入過量的水無異于滅頂之災(zāi)。這或許解釋了為什么維京號的后續(xù)實驗沒有檢測到第二次放射性氣體釋放——畢竟，死亡的生物是不需要進(jìn)食的。

如果這確實是生命，它們會是什么樣子？

“即使只有水蒸氣形式的水，火星微生物也可以通過反應(yīng) CO2 + H2O + 能量 → ‘CH2O’ + O2 來固定碳，”團隊解釋道，并補充說考慮到火星夜晚極度寒冷，休眠可能是首選的生存策略。

在這種情境下，這種火星細(xì)菌自養(yǎng)生物會在夜間儲存氧氣用于代謝，并隨時準(zhǔn)備在條件允許時固定碳。研究團隊認(rèn)為，這或許能解釋維京號實驗中觀察到的現(xiàn)象。

“除了釋放氧氣，火星土壤還被觀察到交換了大量的二氧化碳，”他們寫道，“同樣，為了準(zhǔn)備從休眠中蘇醒，一種適應(yīng)性強的火星生物會預(yù)先吸收二氧化碳，以便在遇到稀缺的水和能源時，能立即開始制造有機分子。”

團隊將這種潛在的生命形式命名為BARSOOM，即“在火星上利用儲存氧氣呼吸的細(xì)菌自養(yǎng)生物”）。這一縮寫同時也致敬了埃德加·賴斯·巴勒斯科幻小說《火星公主》中火星人對這顆星球的稱呼。

盡管如此，團隊并未聲稱已證實這就是維京號結(jié)果的最終解釋。

“本說明的目的是開啟一場本該在半個世紀(jì)前就因維京號實驗而展開的辯證討論，”研究團隊寫道。他們強調(diào)，隨著載人登陸火星任務(wù)的臨近，以及意外將火星生命帶回地球的可能性增加，這一問題正變得愈發(fā)緊迫。“因此，未來的火星探索必須包含這種反復(fù)的辯證思考，而這一切應(yīng)從今天開始。”

這項研究已發(fā)表在《天體生物學(xué)》雜志上。