紅色行星上的新發(fā)現(xiàn)，離生命有多遠？

　　人類從探索宇宙之初，就對外星生命充滿好奇。宇宙中生命存在的形式充滿無限可能，但毫無疑問，碳基生命是我們目前唯一熟悉的生命形式。也正是如此，探尋水和有機物成為尋找外星生命的重要任務(wù)。

　　美國國家航空航天局(NASA)宣布火星探測器“好奇”號發(fā)現(xiàn)了有機物存在的切實證據(jù)：加熱分析的物質(zhì)存在碳、硫、氫等元素，也可能有氮和氧，而且長期觀測也坐實了火星地表甲烷的周期性變化。這意味著人類或向發(fā)現(xiàn)外星生命又邁進一步。

　　曲折的發(fā)現(xiàn)之旅

　　如今“好奇”號在經(jīng)過了將近6年的火星之旅后終于在有機物發(fā)現(xiàn)方面有了初步收獲，但對于火星有機物的搜尋早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始。1975年8月和9月，美國相繼發(fā)射了“海盜1號”和“海盜2號”探測器。約一年之后，兩艘探測器的著陸器相繼在火星表面成功著陸，開啟了火星著陸探測的新階段。雖然兩艘探測器都攜帶了專門用于分析有機物的科學(xué)儀器，但遺憾的是并沒有發(fā)現(xiàn)有機物存在的跡象。

　　隨后在多個探測器著陸失敗的陰影之下，2012年8月“好奇”號成功著陸在火星“蓋爾”隕石坑中?！吧w爾”隕石坑位于火星赤道以南，位于一個海拔5000米的高地附近?？茖W(xué)家們普遍認為這個洼地在35年前曾是一個湖泊，后來隨著火星的氣候變化慢慢干涸，剩下如今的泥巖和沉積地貌河床。它可以說是發(fā)現(xiàn)生命痕跡的風(fēng)水寶地。

　　然而“好奇”號的發(fā)現(xiàn)之旅也并非一帆風(fēng)順。在2015年，“好奇”號首次對火星上的有機分子進行了初步探測，發(fā)現(xiàn)在火星樣品分析儀器(SAM)中被加熱到800攝氏度以上的土壤樣品可能存在碳化合物的證據(jù)。但是隨后研究人員發(fā)現(xiàn)富含碳的化學(xué)試劑有一部分從SAM中泄漏出來，這可能污染附近的樣品。

　　近日《科學(xué)》雜志發(fā)表兩篇論文，分析了“好奇”號近六年收集到數(shù)據(jù)，給出了更加確鑿的有機物存在的證據(jù)。

　　有機物可以不通過生命產(chǎn)生

　　讓人振奮的兩項研究不僅發(fā)現(xiàn)了噻吩、苯、甲苯等有機物分子，SAM還通過對5年火星大氣的跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)了甲烷的含量在火星北半球的夏季達到最高，一年中的最高值大致是最低值的兩到三倍。

　　“有機物是生命存在的前提和基礎(chǔ)?！敝袊茖W(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎說，目前地球上所有的已知生命，都離不開含有碳、氫、氧等元素的有機物。而甲烷作為一種基本的有機物，甲烷可以通過無生命參與的水巖反應(yīng)產(chǎn)生，但由微生物作用產(chǎn)生的甲烷是地球上甲烷主要來源，廣泛存在于自然界中，如沼氣、天然氣等的主要成分就是甲烷。

　　但有機物的產(chǎn)生也可能和生命活動并不相關(guān)。中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺介紹，現(xiàn)在有機物已經(jīng)可以通過合成形成，這說明有機物的產(chǎn)生可以通過無生命參與的方式進行，此外還有一項重要證據(jù)就是在部分隕石中發(fā)現(xiàn)的有機物已經(jīng)證明是沒有生命參與的過程的產(chǎn)物。而在眾多的星云中，我們也發(fā)現(xiàn)了有機物存在的證據(jù)，這些都是無生命參與的有機物的生產(chǎn)過程。

　　“將古比今”生命有可能存在

　　雖然還不能確定遠古有機物和甲烷的季節(jié)性變化與生命有關(guān)，但多位研究者對此持積極態(tài)度。

　　中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院副教授郭建崴介紹，“將古比今”是古生物研究中的一個基本原則，意思是用發(fā)現(xiàn)和經(jīng)過論證的當(dāng)今的一些自然規(guī)律和認識去解釋遠古的自然現(xiàn)象。因此在推測地球上生命起源問題時，也會考慮如果發(fā)現(xiàn)了遠古時期的含碳有機物痕跡時，是否可以推測它就能代表原始生命。

　　“結(jié)論是可以的?！惫ㄡ苏J為，因為如果沒有生命活動，地球上的有機物在早期地球那種嚴酷的環(huán)境中由無機物自發(fā)合成的概率非常低，即使合成了也會很快分解，因此被發(fā)現(xiàn)的概率就更低。所以，只要能夠發(fā)現(xiàn)可靠的有機物，生命存在的可能性就比較大。

　　值得注意的是此次探測的有機物含量約為此前的100倍。郭建崴認為，如此類推的話，現(xiàn)在火星上的嚴酷環(huán)境，與地球初期的環(huán)境很類似。因此，如果發(fā)現(xiàn)了豐度較高的有機物，可以推測存在生命形成的基礎(chǔ)，尤其是持續(xù)的生命活動才能維持較高豐度的有機物殘存。

　　朱茂炎認為，有機物的發(fā)現(xiàn)雖然還不能說可以出現(xiàn)生命或者生命在火星上存在，但這說明了與生命有關(guān)的有機物在火星是存在的。而甲烷的季節(jié)性變化或許是發(fā)現(xiàn)外星生命的一條重要線索。他介紹，甲烷本身可以不由生命過程產(chǎn)生，但是火星上甲烷季節(jié)性變化，暗示可能火星表層有隨環(huán)境變化的有規(guī)律產(chǎn)生的甲烷，這不排除生命活動的可能性。