火星表面為什么沒有生命？

文/

除了水和碳，構成生命的基本物質還有不少，包括氮、磷、硫，以及一些不可或缺但又不能太多的重金屬元素，例如鋅、鎳、銅、鉻、砷、鉛，等等。這些元素在火星上都可以找到，但火星表面上為什么沒有生命呢？

磁場的缺乏

1965年，水手4號探測器發現火星上沒有磁場，因此也無法抵擋宇宙射線和太陽輻射。這還不算，因為沒有大氣層的保護，宇宙輻射也能順利抵達火星表面。

“好奇號”曾經在火星上探測到76 毫戈瑞每年的電離輻射水平。這個數字和國際空間站內部差不多，聽起來似乎不算太嚴重。但如果早期的簡單生命暴露在這樣的輻射條件下，根本就不會繁衍生息。但這也意味著另外一個機會，如果人類打算移居火星，那么現有的技術或許就可以建造出一個可以長期生存的設施。特別是在一些輻射不算太厲害的地區，可能只需要挖出地穴，就可以供人們安居了。

▲ “海盜號”探測器拍攝的火星全球圖，實在是一顆干燥而死寂的星球

既然輻射這么強，那么任何生物細胞都是不可能在火星表面乃至淺地表生存下來的。一個研究小組在計算了宇宙射線對細胞中DNA和RNA的破壞效應之后，認為哪怕火星上曾經存在生命，細胞殘骸也只能在火星表面上存在18000年，然后就會完全湮滅。在2米深度上——這是將于2022年發射的ExoMars火星車所能實現的鉆探深度，細胞殘骸只能存活9萬年到50萬年。火星上哪怕還存在生物細胞化石，也只能在7.5米深度以下找到。

2017年，美國宇航局公布了另一個此前不為人知的現實。火星表面的輻射強度有時候會突然加強一倍，這是因為每個火星月的中旬，太陽風暴就會引發強烈的極光，比人們此前觀察到的各種極光都強25倍以上。

另外，雖然萬有引力能夠把物體牢牢吸引在火星表面，但失去了磁場的火星無法抵擋太陽風的侵襲，它不斷把火星大氣吹進無垠的太空。或許，火星上的水就是這樣蒸發到大氣中，然后消失在宇宙里。如果不能解決這個問題，即使人類在火星上制造出富氧的大氣也是無用的。然而要想讓整個星球具備足夠強的磁場，似乎超過了今天人類的能力。

▲ “鳳凰號”探測器支腿刮出的凹坑里發現了水冰，但很快蒸發掉了

▲“水手4號”拍到的火星表面，干干的一點水都沒有

▲ 火星上一處看起來很像沖積扇的地貌

紫外線

火星上的紫外線強度比地球厲害得多，地球上的紫外線不過是讓人變黑，火星上的足以要命。不過紫外線就是紫外線，在地球和火星上是一樣的頻段，所以很容易擋住。火星上的沙暴就可以擋住絕大部分紫外線。

高氯酸鹽

火星表面的風化層里包含有0.5%的高氯酸鹽，這是很好的固體火箭燃料，但對于生命體來說卻是有毒的。然而高氯酸鹽可以降低水的冰點，在某種情況下也可能對生命有利。

氮元素缺乏

氮是構成蛋白質的必要物質，也是不可缺少的生命元素。火星上是存在氮元素的，但是火星大氣中的氮氣含量稀少，不足以支撐蛋白質形成。這對于未來火星環境改造也是不利的。

2015年3月24日，美國宇航局宣布，“好奇號”攜帶的SAM通過加熱火星表面沉積物，發現了硝酸鹽的存在。硝酸鹽是氮的氧化過程產物，能夠為生命體所用。這意味著古代的火星可能是適于生命存在的。

低氣壓

火星上的低氣壓也對生命的形成極為不利。在地球上，研究人員發現，有些細菌在25毫巴的低氣壓下也能存活。但火星上的氣壓連這么低的數字也達不到，火星氣壓只有1-14毫巴。不過，人們曾經在返回式航天器上做過26種細菌的搭載試驗，只有一種叫做鳥氨酸脫羧酶陽性菌的細菌在7毫巴、0℃、富含二氧化碳的大氣中能夠生長。但這不過是地球人的實驗，并沒有證據證明火星上有這種細菌。