书城童书太空知识探秘
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第6章 摇太阳系里的奥秘(2)

“生命比我们所想象的要顽强。在原子反应堆内部的原子燃料棒里发现了微生物,在完全没有光线的深海里,也发现了微生物。”英国欧佩恩大学行星科学教授柯林·皮灵格也同意这个观点,他说—“我完全相信,火星上的环境曾一度有利于生命的产生。”他还指出,某些生命形式能够存在于最不利的环境中,“有些能够在0益以下的温度中冬眠;有的试验证明,在150益高温里也有生命形式存在。你还能找到多少比生命更顽强的东西呢?”火星上冷得可怕——各处的平均温度为—23益,有些地区则一直下降到—137益。火星上能供生命生存的气体极为匮乏,例如氮气和氧气。此外,火星上的气压也很低,一个人若是站在“火星基准高度”上(所谓“火星基准高度”,是科学家一致确定的一个高度,相当于地球上的海平面),他感受到的大气压力相当于地球上海拔3万米高度上的压力。在这些低气压和低温之下,火星上即使有水存在,也绝不可能是液态的水。

科学家们认为,没有液态水,任何地方都不可能萌发生命。

假如这是正确的,那么,火星过去和现在存在着生命的证据,就必然非常明显地意味着火星上曾经充满过大量的液态水。我们将看到,有无可辩驳的证据能够证明这一点。火星上的液态水后来消失了,这也无可置疑。但是,这并不必然意味着任何生命都不能在火星上存活。恰恰相反,最近一些科学家发现并用实验证明,生命能够在任何环境下繁衍,至少在地球上是如此。

1996年,一些英国科学家在太平洋海底4千米的地方进行钻探,发现了一个欣欣向荣的微生物地下世界……(这些)细菌表明,生命能在极端的环境里存在,那里的压力是海平面压力的400倍,而温度高达170益。

研究海底3000多米处的活火山的科学家也发现了一些动物,它们属于所谓髭虎鱼屑动物,聚居在布满各种细菌的领地上,而那些细菌则在从海床上隆起的、沸腾的、富含矿物质的地幔柱上,繁茂地生长。这些动物通常只有几毫米长,样子很像蠕虫,而在这里,其尺寸畸形发展成为巨大的怪物,样子使人联想到神话中的蝾螈,那是传说生活在火里的一种大虫子或者爬行动物。

髭虎鱼屑动物赖以生存的那些细菌,其模样也几乎同样古怪。它们不需要阳光来提供能量,因为没有阳光能够穿透到这样的深海下面。但它们却能利用“从海底冒出来的、接近沸腾的水的热量”。它们不需要有机物碎块作为营养,而能够消化“热海水中的矿物质”。这样的动物被动物学家归入极端变形的“自养生物”类属,它们吃玄武岩,以氢气为能量,并且能从二氧化碳中提取碳元素。

科学家们的报告声称,另外一些自养生物被发现于海底3千米处,那里唯一的热源是岩石的热量,在113益的高温中能够发现这些生物,在酸流中也能发现这些生物,在苯和环乙酮等物质的有害环境中,在马里亚纳海沟11千米的深海里,都能够发现这些生物。

可以想象,火星上有可能存活着这类生物,它们也许被封闭在了10米厚的永久冻土层当中。人们认为,火星地表下面存在着这种永久冻土层,它们也许已在火星悬浮的大气里存在了无比漫长的时期。

在地球上,休眠的微生物被琥珀包裹了数千万年而保存下来。1995年,美国加利福尼亚州的科学家曾经成功地使这些微生物复活,并把它们放在了密封的实验室里。另外一些有繁殖能力的微生物有机体,已经从水晶盐当中被分离了出来,它们的年龄超过了两亿年。

在实验室中,细菌孢子被加热到沸点,然后被冷冻到—270益,这个温度范围正是星际太空间的温度变化范围。等温度条件一好转,这些细菌孢子立即恢复了生命。

同样,有些病毒即使在此类生物组织外面没有活力,也能够在细胞中被激活。在其休眠状态下,这些可怕的小生物(其身体比可见光的波长还短)可以说几乎是永远不死的。经过仔细检查,科学家发现它们都极为复杂,并具有由15伊104个核苷组成的基因组。

随着美国宇航局对火星的继续探索,科学家们相信,火星和地球之间存在交叉感染的情况是极为可能的。的确,早在人类开始太空飞行时代以前很久,可能已经发生过这种交叉感染的情况了。

来自火星表面的陨石落到地球上,同样,有人认为因小行星的撞击而从地球“飞溅出去的”岩石有时也必定会到达火星。

可以想见,地球上的生命孢子本身就有可能是由火星陨石携带过来的——反之也是如此,生命孢子也可能被从地球上带到火星。阿德莱德大学的保罗·戴维斯教授指出,对地球上的生命来说,火星并不是一个特别有利于生存的地方,然而,地球上发现的一些细菌物种依然能够在火星上生存下来……如果生命在以往遥远的年代里曾在火星上牢牢地扎根和发展,那么,当其生存条件逐步恶化的时候,生命也就有可能逐步地适应其更为严酷的环境。

火星上到底有没有生命?也许,直到人类的脚印踏上火星之前,永远不会有一个明确的答案……

警惕火星生命入侵地球

现在,科学家们可以确定地说,火星曾经历过水环境。要找到火星是否曾拥有生命体的答案,可能还需要很长的时间。但一些科学家发出警告说,地球必须做好预防措施,从现在起就假设火星存在生命体,并避免这种未知生命体入侵、污染地球。科学家还警告说,潜在的致命微生物可能会随着人类探测火星时取得的样本被带到地球上。据英国《泰晤士报》报道,最新一期《科学》杂志登载美国地理勘测学会科学家杰弗里·卡格尔的文章说—“在决定运送火星样本到地球,甚至将人类送到火星上之前,我们必须严肃考虑,如何对我们星球上的生物进行保护。”在同期《科学》杂志上发表的文章还包括“机遇”号火星探测器发回地球的第一份正式数据分析报告。

在过去的一百年里,人类始终没有放弃寻找火星生命。随着时间的推移,找到长相类似人类的火星叔叔的想法已经逐渐被抛弃了。但火星上曾存在细菌或其他微生物的可能性还是有的。

人类对火星的探测存在着两种危险—一方面,地球微生物有可能被带到火星,破坏火星原始环境,甚至影响未来的研究;另外一方面对人类的影响更直接,从火星上带回的微生物可能会对地球产生无法预知的影响。

当年,“阿波罗”登月之后,也有科学家发出过类似的警告。当时宇航员在返回地球后曾被隔离过一段时间,以检查他们是否感染了“月球虫”。检查结果,科学家并没有找到外星生物。不过,采取谨慎的态度是必需的。

火星运河之谜

运河是人工开凿的河道。如果承认火星上有运河,就等于承认火星上有智能生命存在,这无疑是一个激发人们兴趣的问题。

最早指出火星上有运河的,是意大利天文学家斯基阿帕雷利。他在1877年,利用火星近日点与地球会合的机会,用口径24厘米的望远镜观察火星,发现在火星的圆面上有些模糊不清的直线条,这些暗线把一个个暗斑连接起来。

他经过继续观察又发现,有的暗线宽达120千米,长4800千米,纵横交错,形成覆盖火星大陆的网络,并发现有两条暗线相互平行,还有季节变化。他还将自己的发现绘制成图表,公之于世。开始,斯基阿帕雷利猜测这些暗线只是连接海湾的水道,并未说明这是人工开凿的运河。但到了19世纪80年代,他的发现引起了人们的关注,有人把这些暗线说成是智能生物开凿的运河,这个人就是美国的洛韦尔。

洛韦尔被斯基阿帕雷利的发现迷住了。为了观察火星,他自己出钱在亚利桑那州建了一个天文台。经过多年的观测,不但证实了斯基阿帕雷利的发现,还新发现了几百条新的河道,说火星表面像“蜘蛛网”一样。他还把自己的观测写成三本书—《火星》《火星及其运河》《火星——生命的住所》。他认为,因为火星表面空气非常稀薄而导致缺水,由冰雪组成的火星极冠到夏季开始融化,成为水源,火星上的水道,目的就是将极冠上的水引向干旱的热带地区,用以灌溉那里的田地。从这些水道看,都是到大陆的中央汇合在一起,显然是有目的的,其暗斑则是绿洲。

洛韦尔的理论引起了人们的极大兴趣,很快风靡世界。但是,洛韦尔的理论也在不断地受到挑战。比如美国的巴约德就认为,火星上的暗线根本就不是直的,他们很不规则,并且是断开的。希腊的安东尼阿迪通过自己的观测,支持了巴纳德的观点,认为把火星上的暗线条说成是运河,纯粹是眼睛的错觉,“属于想象力过于丰富的人”。

由于上述观点的出现,关于火星人的神话逐渐消沉下来,美国的“水手”9号探测器进一步证明了火星运河的存在是虚假的。不过“水手”9号却有了意外的发现,那就是火星上有许多类似河床的地质构造,其位置与洛韦尔描绘的大相径庭。

有人把火星上的河床分成3类,径流河床、流出河床与侵蚀河床,与地球上的河床极为相似。他们分析,大约在很久很久以前,火星上曾经有过温暖的气候,它的上空有大气层,有降水量,保证了河流的存在。

也许很久以前,火星上真的曾经有过人类,可能是一场我们不知道的意外变故,使火星变成了现在这个样子。那么,火星上到底发生过什么?如果火星上有生命,他们现在在哪里?希望我们可以早日找到这个谜底。

木星有可能成为未来的太阳吗

木星是太阳系九大行星中最大的一个,它那圆圆的“大肚子”里能装下1300多个地球。它的分量也很重,太阳系里除太阳之外,所有的行星、卫星、小行星等大大小小的天体加在一起,还不及木星重。天文学上把木星这类巨大的行星称为“巨行星”。

有人认为,这颗行星在未来很可能改变自己的属性,成为太阳系中的“第二个太阳”,这是什么原因呢?原来,公元前104年至公元1368年的天文观测资料表明,木星的亮度在逐渐增加。另外,根据理论计算,木星的表面温度应该是—168益,然而1974年12月“先驱者11号”飞掠木星时,却测得它的表面温度为—148益。一般行星表面的温度是稳定的,它从太阳那儿接收的能量与它散发到宇宙空间的能量应收支平衡,但木星却支出大于收入。这说明木星内部存在着丰富的能源,它是一颗能自己发光发热的行星。

一些科学家认为,木星内部正在像太阳那样进行热核反应,核心温度越来越高。他们还认为,太阳以太阳风的形式向外抛出的粒子,相当一部分被木星俘获,木星的质量和能量因而逐渐增加,太阳却日渐衰弱。30亿年以后,太阳将像一个垂暮的老人,而木星就会像一颗新生的太阳一样,照亮茫茫的太空。

也有科学家认为,木星的体积只有太阳的千分之一,中心温度只有太阳的五百分之一,不足以产生热核反应,因此不具备成为恒星的资格。他们认为,木星过剩的能量是木星形成之初从原始星云中积聚的热能。

木卫二上可能存在生命吗

1979年3月,当美国发射的“旅行者”号空间探测器飞临木星的卫星之一——木卫二上空时,竟发现它的表面布满了清晰可辨的冰壳的裂纹,长达上千千米,宽数十千米,深一二百米。尤其引人注目的是,裂缝轮廓分明,具有明显的褐色。光谱分析表明,这些褐色的东西很可能是有机聚合物。

1995年12月,美国发射的木星探测器“伽利略”号进入环绕木星运行的轨道。后来,它多次掠过木卫二,向地球传送了许多有关木卫二的信息。不久前,“伽利略”号发回的最新信息令美国宇航局的科学家们欣喜若狂,木卫二厚厚的冰层下可能蕴藏着极其丰富的水,这使人们对木卫二上可能存在的生命充满了探寻的渴望。

给这种渴望以有力支持的是一项来自地球本身的发现。原来,在地球的南极圈内,有一些常年冰封的湖泊。当南极的阳光穿透厚厚的冰层照射到冰湖的最下面时,可以说已经极其微弱了。然而,当人们潜入这终年冰冷的湖底时,却意外地发现那里生活着一大片蓝绿色的海藻。生命是如此顽强,这不能不让人赞叹。联想到木卫二上那些可能存在的有机物,受到的光照并不比南极的冰湖少,所以,生命在那些冰壳的裂缝处繁殖和生存是完全有可能的。

当然,木卫二上究竟有没有生命,还有待人们去进一步考察。

躺着转的行星——天王星

天王星是1781年由著名的英国天文学家威廉·赫歇尔(1738~1822)发现的。当时,他还是英国皇家乐队的钢琴师,只是一名业余天文爱好者,使用自己磨制的望远镜,但却成为世界上第一位发现行星的功臣。他希望用英王乔治的名字来命名这颗新行星。天文学家不以为然,有不少天文学家建议用发现者赫歇尔的名字命名,他又谦虚地谢绝。最后还是以希腊神话中最早的天神“乌拉诺斯”命名,中国就称之为天王星。

天王星比较暗,最亮时能达到6等星,眼力好的人勉强可见。它的直径5.2万千米,是地球的4倍多,质量则为地球的14.54倍。

它离太阳的平均距离为28.7亿千米,特别寒冷。

天王星也有较厚的大气层,大气的主要成分是氢,其次是氦,还有少量的甲烷。

大气内的平均温度在—200益左右。其核心是岩石物质,核心的温度大约两千摄氏度。核心外面是一层水冰和氨冰。天王星接收太阳辐射很少,也没有发现其内部有能源,但是它的大气却很不平静,风速每秒可达400米,这比地球上最强的飓风的速度要快得多。

天王星公转一周需要84年。如果我们生活在天王星上,长寿的人一辈子也不可能绕太阳两周。然而它自转一周的时间为16.8小时,比地球自转的速度快。它的自转轴几乎和公转轨道平面平行。因此,可以说天王星是懒散地“躺”在轨道平面上自转和公转。除了冥王星以外,地球和其他的行星基本上都是站在轨道平面上自转和公转的。为什么天王星如此特殊?天文学家猜想,它可能是被一颗行星撞倒了。天王星在被发现近200年后,才知道它也有环。

和木星环一样,天王星的环带细而暗,地面上的大型望远镜也看不见它。1977年,天文学家利用天王星掩饰恒星的机会来探讨天王星是否存在环带。如果有环带,当它挡住恒星时,恒星的光度要变暗,所以从被掩恒星的光度变化确认了天王星环带的存在。当时发现的天王星环有9个,1986年“旅行者2号”飞越天王星时,又发现了两个新环,一共发现了天王星的11个环。