那里有生命吗

那里有生命吗 智慧生物与生命是两个不等同的概念。即使我们能十分有把 握地断定, 在太阳系诸天体中, 除地球外, 没有任何一个天体拥有智慧生物, 但仍不能肯定, 在其他天体中也不存在任何生命活动, 特别是那些低等的微生物。 在被怀疑拥有原始生命的太阳系诸天体中, 火星是被议论得 最多的一个。 在 20 世纪 70 年代“, 水手号”和“海盗号”飞行器对水星的探 测 , 终于否定了“火星人”的神话。然而, 从海盗号探测站所做的三项实验来看, 却不能绝对地肯定, 那里不存在任何生命形态。 第一项实验是检查有无以光合作用为基础的物质交换, 结果是否定的。第二项实验是仿效地球上的物质交换, 视察澄清土壤样品中有无微生物。实验时在土壤样品中加入含碳 14 的培养液, 若土壤中有生物, 会吸收与消化养分, 会排出有放射性的碳 14 , 这可在计数管中进行检测, 结果记录到了。而在预先经过消毒处理的土壤中则没有记录到。第三项实验是测量生物与周围环境所发生的气体交换。在加入培养液的土壤样品中, 质谱仪记录到有氧 的发生, 但两小时后却突然停止, 不过微量二氧化碳的析出却持续 了 11 天之久。有人指出, 如果土壤中存在过氧化物, 那么氧的析 · 92 · 　 　 　 出就可能不是生物造成的。因此根据这三项实验的结果, 人们既 不敢肯定, 也不能否定火星上生命存在的可能性。 即使退一步说, 这三项实验证明了火星上没有生命。但它毕 竟只能反映实验地点的情况, 而不能以点代面地说明整个火星的 情况。要知道, 四十多年前, 人们对环境恶劣的地球南极地区进行 考察时, 也曾认为那里是不适宜生命存在的, 在早期的考察活动中也确实没有发现“定居型”的生物。然而在 1977 年, 人们却在那里 的石缝中找到了地衣和水藻。一些火星研究者指出, 在火星赤道 附近有两个地方, 土壤中水的含量要比别处丰富得多。每天每平 方厘米的地面至少能释放出 100 毫克的水( 一到夜晚, 水汽则凝结 为霜, 因此这两个地方从地球看去要比火星其他地方明亮得多) 。 他们认为这两个地方的环境比地球上一些已发现有微生物的极端 恶劣环境, 更适于生命的存在。 美国国家航空航天局和斯坦福大学最近发表了一篇报告, 认 为 40 亿—45 亿年前, 南极大陆上曾存在微生物。而从南极大陆的火星陨石中发现的显示火星生命体存在的物质看, 地球外存在有生命体的迹象。 美国国家航空航天局局长克鲁把火星上可能存在生命体这个宇宙研究史上的最新发现称之为“令人震惊的发现”。 新发现是从 1984 年被发现的 12 个陨石中的一个叫做“ANL8400”的南极陨石分析中产生的。它大约是一千五百万年前火星与木星间小彗星群碰撞的结果, 大致在一千三百万年前落在南极大陆, 年龄大致是 40 亿—45 亿年。 美国国家航空航天局和斯坦福大学的研究表明, 对陨石进行薄片分析后, 能见到一种叫“多循环芳香碳水化合物( PAH )”的有机物。这种有机物, 可以证明火星的生成过程或微生物存在的可能性, 从陨石切片, 可以得出火星上曾有生物体存在的痕迹。 从 PAH 中还可发现, 有的细菌酷似地球细菌, 其分子结构为 · 93 · 　 　 与磁铁和巴代利亚硫化铁相似的单细胞物质, 这也为火星上有微 生物存在的推论提供了证据。当然, 美国航空航天局仅用“有力的证据”“、有待进一步调查证实”等字眼, 尽量避免使用火星上存在 微生物的肯定性语言。 克鲁局长解释说“: 陨石中发现的火星上存在与地球细菌相似 的单细胞生物痕迹, 并不是说火星上过去就一定存在高等生物。”有关的详细研究成果刊在《探索者》上。关于火星上生命体存 在与否的话题, 今后必将有进一步的争论。 总之, 对火星是否拥有低等的生命形态这一问题, 目前我们还 无法作出肯定与否的回答。 土卫六是土星的第六颗卫星。它的直径约五千八百公里, 是 太阳系中最大的一颗卫星。它也是太阳系里已知的惟一具有真正 大气层的卫星。根据 1944 年奎伯对其光谱的分析, 认为它的大气 主要由甲烷和氢组成, 其大气压约在 0 .1—1 个大气压之间。也就 是说, 其大气密度虽不及我们地球, 但比火星大气却要密得多。土 卫六的表面温度, 因距太阳较远, 大约维持在零下 150℃左右。根据科学家对生命起源的实验研究, 人们知道, 用紫外线照射 甲烷和氢, 就能形成许多有机化合物, 如乙烷、乙烯、乙炔等。事实 上, 1979 年 9 月“,先驱者”11 号宇宙探测器在距离土卫六 356000 公里处拍摄到的照片显示, 这颗卫星呈现桃红色。这表明它的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等, 还可能有氮的一些成分。乙烷、 乙炔的存在使人们相信, 土卫六上有可能找到更复杂的有机物。 因此人们认为, 在土卫六表面可能存在一层由较复杂的有机物组 成的海洋和湖泊, 其情形也许酷似地球生命发生前夕的所谓“有机物海”。如果这一推测是可靠的, 那么土卫六上就很可能有一些原 始的生命形态。 1980 年底“,旅行者”号飞船飞临土星上空时, 人们曾期望它 能给我们带来更多的有关土卫六的信息。遗憾的是, 它只发现土 · 94 · 　 　 卫六的大气并不像早先所认为的以甲烷为主, 而是以氮为主, 氮约 占 98 % , 甲烷占不到 1 % 。此外, 还有乙烷、乙炔和氢。值得高兴的是, 在红外探测资料中, 发现其云层顶端含有与生命有关的分子, 可能是属于生命前的氢氰酸分子。但是, 由于它的大气几乎完全呈雾状, 妨碍了飞船对土卫六表面的观测。因此土卫六上是否真有生命, 也还有待进一步证实。 第三颗引起人们注意的可能拥有生命的天体是木星的卫星木卫二。 木卫二, 直径为三千公里左右, 在木星的卫星中属第四大卫 星。根据近红外波长的光谱分析, 这个卫星的表面存在大量由水构成的冰。而根据其平均密度为 3 .03 克/ 厘米3 来估算, 它可能有 一个厚约一百公里的由冰和液态水组成的壳层。 1979 年 3 月, 当“旅行者号”飞船飞越木卫二上空时, 人们曾 非常惊奇地注意到, 木卫二具有奇特的与众不同的外貌, 分布着许许多多纵横交叉的条纹, 犹如一大堆乱麻。经分析, 这些条纹应是 木卫二冰壳上的裂纹, 其中有些裂缝的宽度可能有数十千米, 长达 1000 千米, 深为 100—200 米。更有意义的是, 人们还注意到, 这种 像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调, 与其周围颜色浅得多的 部分相比, 显得轮廓分明。对这种褐色物所作的光谱分析表明, 它 们很可能是有机聚合物。据此, 人们推测, 当木卫二从原始星云中 形成时, 可能也和地球等天体一样, 聚集有一些来自原始星云的甲 烷和氨。以后, 这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来, 当其渗透到表面时, 便会在太阳紫外辐射和来自木星的带电粒子的 激发下, 合成为有机物。尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物, 但液体水却能保护它们, 甚至还会促使它们进一步水解, 复合形成氨 基酸, 为生命的形成提供了条件。 与此同时, 来自地球的一项发现也启发着人们的思考。那是 在南极的干谷, 有一些常年冰封的湖泊。极其微弱的阳光在透过 · 95 · 　 　 上部厚厚的冰层以后, 到达湖底已是微乎其微。然而, 当人们潜入这冰冷的、幽暗的湖底时, 却意外地发现那里生活着一大片蓝绿藻。它们就靠这微弱的阳光生活。木卫二尽管离太阳比地球远得 多 , 温度低, 阳光弱, 但并不比南极冰湖下的环境更差。而且由于自转和公转的耦合关系, 它有长达 60 小时的白昼。因此在一些裂缝刚刚破裂开来的地方, 水体里将有可能接受到较充足的阳光, 从而使生命在那里繁殖生存。一直到 5—10 亿年后, 当裂缝重新为厚厚冰层所覆盖时, 生命也就暂时地潜伏起来, 等待另一次机会。 当然, 以上所述还只是一些推测, 要证实这一猜想, 需要有一个能潜入木卫二冰壳下的太空潜水装置。 其实, 不仅是上述三个天体, 就是对金星、木星、木卫一, 甚至我们的月球, 是否完全没有任何生命形态, 人们也没有完全排除怀疑。 金星以其表面具有高达 400℃以上的温度, 而一直被人们认为是不适宜生命生存的。然而, 1977 年以来, 人们在调查洋底的地壳裂缝时, 却发现在一些温度高达 300℃甚至更高温度的海底喷泉旁, 生活着许多可耐高温生物。这使人们认识到, 生命对环境的适应能力远比人们想象的大许多。因此, 我们不能保证金星对生命来说就是绝对的禁区。何况, 即使金星表面没有生命, 也不能排除在它的大气层里温度适宜的地方, 就没有漂浮着一些含微生物的云层。 木星是一个主要由氢和氦组成的天体。理论分析表明, 它的云层厚约七百三十公里, 下面是厚约二万四千公里的液态分子氢组成的木星幔, 再下面是具有金属特性的原子氢组成的下部木星幔, 然后才是一个可能由硅和铁组成的石质木星核。木星距太阳较远, 理论计算表明, 其云层顶的表面温度应在 - 168℃左右, 但实测的结果比理论值高出 20—30℃, 这表明它有来自内部的热量。因此可以算出, 在云层底部, 温度可高达 5500℃。 · 96 · 　 　 1979 年“,旅行者号”飞船飞临木星上空所作的光谱分析表 明 , 木星大气中除了氢、氦、氨、甲烷和水外, 还可能有乙炔、乙烷、硫化铵、硫化氢铵、磷化氢等各种有机或无机聚合物。人们还发现木星上不时发生闪电。这使人们推测, 在木星的大气层里完全有可能合成复杂的有机物, 甚至出现生命。一些研究者指出, 由于木星大气存在着垂直湍流运动, 来自云层底部的高温、高压气流会对生命造成毁灭性的破坏, 所以气流运动相对平稳的两极地区, 存在生命的可能性要比木星赤道地区大一些。 木卫一是木星的另一颗卫星, 具有石质的表面。根据对其红外反射光谱的研究, 没有水的痕迹, 但富含硫质。1979 年“, 旅行者号”飞临它上空时, 曾观察到它的上面有活跃的火山活动。木卫一上这种强烈的火山活动, 和伴随火山活动喷溢出来的硫, 使一些人猜测, 在它的上面有可能存在像太平洋底热喷泉周围的那种以硫为食料的生物。换言之, 这种生物可以不必依赖阳光来提供能源, 也无须依靠光合作用来生活。 至于月球, 尽管已有阿波罗 6 次登月和苏联 2 次月球自动站的考察记录, 但仍有一些人对月球生命问题不肯轻易罢休。他们提出了种种怀疑, 并猜测是否会有生命隐居在月面之下。 综上所说, 我们对太阳系中其他天体是否拥有生命的讨论远远没有结束, 人们正期待着今后更深入地探索。