网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

火星是否孕育过生命?原生土壤尚未被分析,天问将首度取回样本

0
分享至



据 CNN 报道,地球的这位近邻依旧藏着诸多有待科学破解的秘密,其中一项便是潜在的生命迹象(Earth’s neighbor still has secrets that science is trying to figure out, and one of them is potential signs of life)。

倘若宇宙之中人类并非唯一智慧生命呢?至少早在约1800年前,罗马帝国散文家琉善创作《真实故事》时,人类就已经开始猜想外星生命存在的可能性。到了现代,这份遐想大多聚焦于我们的近邻火星。

这些外星生命形象有时充满威胁,各类改编版本的《世界大战》,大概就是这类形象最具代表性的作品;有时外星来客又十分友善,就像上世纪60年代情景喜剧《火星叔叔马丁》塑造的那样。

无论这些外星人何种样貌,我们总是忍不住遐想:倘若真的存在外星生命,会是怎样一番光景(Either way, we can’t stop wondering, what if)?

科幻固然有趣,但唯有科学才能给出更为确切的答案。1890年,天文学家珀西瓦尔·洛厄尔提出假说,认为是智慧生命在这颗红色星球上修建了一系列运河。自那以后,相关科学研究便不断逼近真相。

如今,火星地表已经有着陆器与漫游车开展工作,还有多艘航天器在轨道上进行观测。未来数年,人类甚至有望踏上火星地表,这既可能是美国国家航空航天局(NASA)阿尔忒弥斯登月计划后续任务带来的成果,也可能来自立志殖民火星的埃隆·马斯克(不过他早已没能达成2025年这一最初目标)。

火星的一大优势在于,这颗星球是距离地球最近的行星,既不会是剧毒炼狱,地表温度也不会高到可以熔化铅。



此前,科学界也存在关于金星生命的相关假说,但在科学家造出能够在金星地表工作超过两小时的设备之前,金星尚不在(地外生命)的讨论范围内。

那么,人类搜寻地球以外生命的研究,目前究竟进展到哪一步了(So where do we stand, exactly, on finding life other than on Earth)?

火星上存在生命的可能性究竟有多大?

这是一个十分复杂的问题,一颗行星想要孕育生命,需要诸多条件同时达成。行星必须处于恒星的宜居带内:距离恒星远近要恰到好处,既能够留存液态水,又不至于被炙烤。

同时它还需要大气层锁住一部分热量,并且拥有岩石地表,为生命提供栖息之所。岩石地表即便完全被水体覆盖也无妨,但绝对不能是木星这类气态巨行星。

即便上述条件全部满足,行星还需要具备合适的质量与引力,以及熔融液态金属内核,以此产生磁场,保护地表免受宿主恒星释放的致命辐射侵害。

行星还必须具备恰当的化学成分,生命离不开碳、氢、氮、氧、磷这类基础构成物质。所有元素之间必须维持相互平衡,才能造就适宜生命存续的生态系统。

由此我们便能体会到地球在孕育生命这件事上有多么特殊——数十亿年来,地球始终维系着这份微妙的平衡(It puts into perspective just how special Earth is when it comes to supporting life, as it has maintained this delicate balance for billions of years)。

如今火星已经不再具备上述全部条件,但六十年的研究表明,火星远古时期曾经拥有这一切。因此,即便火星生命早已消亡,它依旧是人类寻找地外生命痕迹最有价值的线索。



有关火星的研究成果数量十分庞大。2025年一项统计显示,仅2001‑2024年间发表的相关论文就逾一万篇,而这还仅仅是用于人工智能训练的文献。

下面,我们大致梳理一下,历经数十年科学探测,人类对这颗邻近行星究竟有了哪些发现。

火星曾一度拥有浓厚的大气层与液态水

数个世纪以来,人类一直猜想火星上存在水。早在人类迈入航天时代之前,天文学家就借助望远镜观测到了火星两极冰盖。

2002年,美国国家航空航天局的奥德赛号探测器证实了这一观测结果(This was confirmed in 2002 by NASA’s Odyssey spacecraft)。

1947年,杰拉德·P·柯伊伯首次证实火星存在大气层;短短数年后,他又发现了以自己名字命名、冥王星所处的柯伊伯小行星带。

柯伊伯检测出火星大气含有二氧化碳,后续研究又检测到氧气、氮气以及其他分子。但彼时火星的大气已经过于稀薄,无法支撑地表任何形式的生命存活。

20世纪70年代,美国国家航空航天局水手9号轨道探测器拍摄了火星全貌,发现了古河床遗迹。

这证明这颗红色星球曾经温度适宜,足以留存液态水。这是一项重大发现,因为行星想要保有液态水,就必须拥有较为浓厚的大气层。



火星本身处于太阳的宜居带内,且属于岩石行星。浓厚大气与液态水的相关证据表明,火星在远古某个时期是有可能孕育过生命的。

后续研究甚至提出,火星曾经存在一片面积相当于地球北冰洋的海洋(Later studies even showed that Mars may have once had an ocean the size of Earth’s Arctic Ocean)。

科学界仍在探究这些水体的去向,主流理论认为,一部分水凝结成冰,一部分随着日渐稀薄的大气散逸到太空,剩下的则很可能封存于火星地壳之中(but the reigning theory is that some of it became ice, some escaped through the thinning atmosphere, and the rest likely became trapped in the crust)。

芝加哥大学行星科学家埃德温·凯特在邮件中向美国科技资讯网CNET表示,火星的气候虽能够形成河流与湖泊,但这种湿润环境或许只是阶段性出现。

凯特称:“现有证据表明,早期火星仅仅是间歇性温暖湿润。对比至少35亿年来持续具备宜居条件的地球,火星地表很难让生命长期存续。”

孕育生命所需的适宜条件

科学研究证实,火星曾具备大规模孕育生命所需的全部基础要素,例如大气与液态水。想要催生生命,它还需要其他各类物质的精妙配比,包括合适的酸碱度、营养物质以及各类化合物。

该领域的研究存在一大难点:人类至今尚未将火星样本带回地球,绝大多数相关分析只能依靠各类火星漫游车、搭载专用设备的卫星观测以及其他手段完成。



相关探测结果前景乐观。2008年,凤凰号火星着陆器完成酸碱度检测,测得当地土壤pH值约为8‑9,十分接近中性,适宜微生物与植物存活。实际上,从检测结果来看,这片火星土壤的化学成分,与南极洲干谷高处的地表土壤十分相似。

还有证据表明,火星远古时期地质活动也曾更为活跃。美国国家航空航天局科研研究员马克·纳维尤向CNET表示,火星地表留存有“搅动各类化学元素的火山活动”痕迹,类似美国黄石国家公园的地热环境,曾形成大量温热乃至滚烫的水潭,这类环境本就适宜生命繁衍。

纳维尤还提到,火星过去频繁遭受陨石、小行星与彗星的撞击,这些天体有可能将有机物质带到火星地表,成为微生物赖以生存的养分(which might have brought organic material to the surface that microbial life could have used as food)。

未经改造的火星土壤并不适合植物生长,为数不多的已分析样本中,也没有发现有机生命存在的证据。

研究人员认为,这很可能是光催化氧化反应带来的副作用:氧气与金属结合生成金属氧化物,该物质在紫外线照射下,会将所有有机物质彻底分解销毁。

与此同时,火星地表之所以呈现红色,很大程度源于水铁矿。这种化合物仅能在寒冷湿润的环境中生成,进一步佐证火星远古时期曾经温暖湿润。“好奇号”火星漫游车已经在火星上发现了近二十余种有机分子。

这些分子究竟源于地质作用还是生物活动,目前尚无定论,但它们的存在足以说明:至少在远古阶段,火星土壤具备生命存续所需的化学条件(but their presence supports the notion that Martian soil was, at one point at least, suitable for life)。

破解谜题的关键,是将火星土壤样本送回地球开展进一步研究。人类从未借助地球上更为先进的仪器,完整分析过火星原生土壤。



凯特表示:“将火星样本带回地球,将极大助力我们还原火星远古时期的温度、大气压强以及液态水存在状况。结合各类证据,我们才能厘清火星何以形成河流地貌,以及宜居环境为何彻底恶化。”

首个计划执行火星样本取回任务的是中国的天问三号探测器,定于2028年发射(The first mission planned to return samples from Mars to Earth is China’s Tianwen-3, set to launch in 2028)。

科研探索时常会遇到看似极具诱惑力,最后却无法成立的线索。因火星遭受小行星或彗星撞击而飞溅至地球的火星陨石,其内部曾出现疑似细菌化石的结构。

科学家耗费了近二十年时间,最终证实:这类蠕虫状构造仅凭地质作用,就能够在岩石中形成,并非生命遗迹(It took almost 20 years but scientists eventually figured out that geological processes could cause similar wormlike structures in rock)。

但火星仍有大量谜团有待破解。盖尔撞击坑附近的甲烷浓度会出现季节性波动,夏季气温升高时达到峰值,到冬季便回落。

这种如同呼吸一般的周期性气体变化,再加上好奇号火星车探测到的有机分子,或许暗示火星真的存在生命,但还需要开展进一步研究加以证实。

火星地表还分布着多处覆尘冰水区。这一现象颇具研究价值:尘埃颗粒能够吸收太阳热量,渗入冰层内部,形成微型水洼,足以支撑完整的简单生命体生态系统。



研究人员还认为,覆尘冰层可以透过充足光照以供光合作用进行,这也就意味着,火星如今或许仍存在生命(which could mean that life still exists on Mars today)。

纳维尤表示:“浅层冰层或是地下含水层当中,极有可能仍然存在微生物。火星地表环境变得严寒、辐射肆虐不再宜居之后,微生物或许迁移到了地下;也有可能,生命本就诞生于地下。地球上的同类极端环境之中,同样能够发现微生物。”

美国国家航空航天局“毅力号”漫游车2025年在杰泽罗撞击坑的古河床采集样本,样本中含有疑似生物标志化合物,也就是可能由生命体产生的物质或结构。

但仅凭漫游车搭载的设备,无法证实这些化合物源自生命活动,目前这只能算作又一项存疑线索(Proving it is beyond the capabilities of Perseverance, so for now, it’s another maybe)。

纳维尤还提到,远古时期火星与地球有可能互相抛射陨石,微生物与孢子可以借助这些岩石碎片实现星际穿梭。

这意味着倘若火星曾经存在生命,这些生命有可能源自地球,反之亦然。这套理论被称为岩石泛种论(This theoretical process is known as lithopanspermia)。



科学家还发现了太阳系之外的多颗行星,它们可供进一步研究,探寻其是否具备维系生命的条件。以下是条件最优的三颗候选星球:

TOI‑700 d:TOI‑700 d的体积约比地球大 20%,围绕一颗红矮星运转,轨道处于该恒星的宜居带。科研人员尚未证实它拥有大气层,并且和LHS 1140 b一样,很可能处于潮汐锁定状态。虽然它算不上理想候选星球,但至少各类模拟计算仍带来一丝希望。

特拉比斯特‑1e:这颗行星体积约为地球的七成,距离地球40.7光年,运行在宿主恒星的宜居带内。它是该行星系统中唯一有可能留存液态水的天体,但科研人员尚未确认其是否存在大气层。

LHS 1140 b:这是人类发现的首颗同时满足三项条件的系外行星:处于恒星宜居带、属于岩石行星,并且拥有大气层。它的体积约比地球大 70%,被宿主恒星潮汐锁定(无法像地球这样自转)。

声明:取材网络,谨慎辨别

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
优衣库“会师装”爆了!网友:同志,供销社怎么走?哈哈哈

优衣库“会师装”爆了!网友:同志,供销社怎么走?哈哈哈

品牌新
2026-10-20 10:37:02
万斯:我可能放弃2028年总统竞选,我们有4个小孩,我的妻子从来不喜欢政治

万斯:我可能放弃2028年总统竞选,我们有4个小孩,我的妻子从来不喜欢政治

阿尔卑斯瞭望
2026-10-20 19:11:25
国家发改委:正研究制定扩大内需战略实施方案,并将加快推动印发实施

国家发改委:正研究制定扩大内需战略实施方案,并将加快推动印发实施

新京报
2026-10-20 10:57:36
广东两连败,这3人可以昂首离开,双外援出色,胡明轩爆发

广东两连败,这3人可以昂首离开,双外援出色,胡明轩爆发

南海浪花
2026-10-20 21:40:59
落后22分,活塞末节23比0打崩凯尔特人

落后22分,活塞末节23比0打崩凯尔特人

坠入温柔晚风
2026-10-21 06:24:57
金与正宣布:朝鲜将在朝韩边境全线增强战术打击手段!

金与正宣布:朝鲜将在朝韩边境全线增强战术打击手段!

IN朝鲜
2026-10-20 14:13:08
0-5落后,连胜7局翻盘!WTA再现郑钦文式奇迹,年终8强已尘埃落定

0-5落后,连胜7局翻盘!WTA再现郑钦文式奇迹,年终8强已尘埃落定

侃球熊弟
2026-10-20 19:04:50
又是黑球失误!马克艾伦宣布准备退役:这可能是我最后一场比赛

又是黑球失误!马克艾伦宣布准备退役:这可能是我最后一场比赛

杨华评论
2026-10-21 01:02:13
整个亚洲都要危险?日本突然传出坏消息,高市早苗再谈核政策!

整个亚洲都要危险?日本突然传出坏消息,高市早苗再谈核政策!

麓谷隐士
2026-10-19 00:10:04
欧盟:如果勒庞在2027年当选,将“迅速准备对俄罗斯实施制裁”

欧盟:如果勒庞在2027年当选,将“迅速准备对俄罗斯实施制裁”

启迪你思维
2026-10-19 19:55:14
加拿大媒体曝出惊人消息!一名华人因参加1979年对越自卫反击战被启动驱逐程序!

加拿大媒体曝出惊人消息!一名华人因参加1979年对越自卫反击战被启动驱逐程序!

水泥土的搞笑
2026-10-20 05:44:22
反思过去的计划生育口号,孙玉良:不负责任的口号损害政府公信力

反思过去的计划生育口号,孙玉良:不负责任的口号损害政府公信力

孙玉良
2026-10-18 08:56:59
NBA揭幕战:活塞121-113击败凯尔特人,取得开门红

NBA揭幕战:活塞121-113击败凯尔特人,取得开门红

侧身凌空斩
2026-10-21 05:37:39
重大改革!浙江省委书记王浩宣布,浙江省统一招投标交易平台启用

重大改革!浙江省委书记王浩宣布,浙江省统一招投标交易平台启用

新京报
2026-10-20 23:11:13
一记来自星链的警钟:乌克兰之后,轮到谁担心被“卡脖子”?

一记来自星链的警钟:乌克兰之后,轮到谁担心被“卡脖子”?

澎湃新闻
2026-10-19 15:10:26
越算越紧的养老账!企业职工养老保险八成靠保险费,机关事业单位四成靠财政

越算越紧的养老账!企业职工养老保险八成靠保险费,机关事业单位四成靠财政

可达鸭面面观
2026-10-20 17:18:44
广东茂名“盘踞30年的黑社会”,最大保护伞竟是一名正科级住建局长?

广东茂名“盘踞30年的黑社会”,最大保护伞竟是一名正科级住建局长?

塔子山评说
2026-10-20 09:08:09
乌克兰前线转入地下:士兵靠地道躲避无人机,泽连斯基视察地下指挥所

乌克兰前线转入地下:士兵靠地道躲避无人机,泽连斯基视察地下指挥所

互联网大观
2026-10-20 16:07:37
1879年,浙江巡抚谭钟麟午睡起来,路过通房丫头房间时与之发生关系,也就是这一次,这个丫头生下了一位国民政府主席

1879年,浙江巡抚谭钟麟午睡起来,路过通房丫头房间时与之发生关系,也就是这一次,这个丫头生下了一位国民政府主席

饭小妹说历史
2026-10-20 15:47:54
网传2027年国企要变天,到底真假?评论区炸锅...

网传2027年国企要变天,到底真假?评论区炸锅...

慧翔百科
2026-10-20 17:28:40
2026-10-21 06:44:49
谈点世
谈点世
说说国内国外,聊聊世间百态。
3609文章数 4391关注度
往期回顾 全部

头条要闻

距中国台湾110公里 日美出动6万人大举军演为历史之最

头条要闻

距中国台湾110公里 日美出动6万人大举军演为历史之最

体育要闻

巴拉克:天生亚军与漫长极夜

娱乐要闻

刘恺威承认新恋情,打球认识

财经要闻

抄底万达之后 私募大佬又对恒大下手了

科技要闻

新版MiniMax,能和DeepSeek掰手腕吗?

汽车要闻

黑科技一次看全 2026奇瑞全球创新大会干货汇总

态度原创

家居
教育
手机
本地
游戏

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

教育要闻

成都户籍娃在市外读初中,回蓉升学路径家长看这篇就够

手机要闻

iPhone Duo铰链上方屏幕按压会下陷起皱 苹果尚未说明是否影响耐用性

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

Xbox Game Pass公布10月下旬阵容,《最终幻想VII 重制版 Intergrade》等8款游戏入库

无障碍浏览 进入关怀版