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[[File:好奇号在火星表面发现含硫有机物.jpg|thumb|300px|[[好奇号]]在火星表面发现含硫有机物]] [[File:艺术家的想像图,展示了火星被地球化后表面和大气的样子.jpg|thumb|220px|艺术家的想像图,展示了火星被地球化后表面和大气的样子]] [[File:中央为水手号峡谷,左侧可以看到塔尔西斯地区.jpg|thumb|220px|中央为水手号峡谷,左侧可以看到塔尔西斯地区]] '''火星生命'''([[英语]]:Life on Mars),有关[[火星]]的[[生命]]。火星生命经常出现在群众[[娱乐]]中,如[[火星人]]。由于[[火星]]与[[地球]]自然环境相似,且火星气候严寒,缺乏[[板块构造]],无[[大陆漂移学说|大陆漂移]]现象,因此地质几乎没有改变。至少有三分之二的火星表面拥有35亿年历史,因此很有可能保存[[生命起源|生物形成前]]的状态。这些均引起了研究生命起源的学者对火星的兴趣。 2014年1月24日,NASA宣布正在探测[[火星]]的[[好奇号]]及[[机遇号]]将转向寻找古代生命存在的依据,包括[[自营生物]]、[[化能生物]]、微生物、古代水域、[[湖积平原]]等迹象,以及在[[火星]]上寻找证明火星[[行星适居性|适居性]]、古生物化石、[[有机碳]]等证据,是目前NASA的主要目标之一。 2018年6月7日,美国[[太空总署]]宣布[[好奇号]]探测车在[[火星]]的古老湖床的岩石里发现[[有机物质]],这可能对寻找生命给出重要线索。 ===概述=== 火星上是否存在生命,甚至是否存在象人一样有智彗的生物,是一百多年来人们十分感兴趣的问题。太阳系中火星比任何其他行星都更象地球。它比地球稍小,有被大气包围着的固体表面;有四季的交替和气候的变化;它的南北两个极冠各在夏天缩小,冬天扩大,象是冰雪的消融和冻结;火星上比较暗黑的区域(称“海洋”)颜色随季节发生深浅的变化,象是植物的生长和凋零。 1877年,斯基帕雷利报道他观测到火星的“运河”,以后又有人画出详细的火星图,并设想这些“运河”是“火星人”为了利用两极的冰雪灌溉干旱的低纬度地区而开凿的。这种说法曾轰动一时,但当时的许多天文学家对这种看法持怀疑态度。有人证明,“运河”是在人眼接近视力极限的情况下出现的错觉。二十世纪四十年代,苏联学者季霍夫认为火星上存在着植物;并认为火星上“海洋”的颜色随季节而变化是由于这些植物随季节而枯荣造成的。与此同时,也有人研究火星上存在动物的可能性。 近年来,通过行星际探测器的直接考察,为火星上是否存在生命的问题提供了很多资料。“水手号”探测器(特别是“水手”9号)拍摄的照片已证明“运河”是不存在的,“海洋”颜色随季节的变化完全是火星上的气象所造成。照片还表明,火星是一个极其荒凉的世界,那里没有液态水,大气极其稀薄,又非常寒冷。火星表面没有可以觉察到的植物或动物存在,目前它的外部条件也不适于较高级形式生命的存在。“海盗”1号、2号探测器1976年在火星上软着陆,主要目的是进行生物探测实验。两个探测器的着陆点,都是选择在估计水分较多、生命存在可能性较大的地方。两个探测器上装备的仪器从火星表面上取了土样,用14C作示踪原子、并用气相分析分光仪来寻找有机化合物的痕迹。实验结果表明:土样在实验期间发生了某种变化,但还无法完全肯定这种变化是由于土壤中微生物的新陈代射造成,抑或是土壤中某种化学过程的结果。不过,从两个探测器得到的结果来看,火星上存在生命的可能性是非常微小的。 ===早期的推测=== {{Double image|right|Karte Mars Schiaparelli MKL1888.png|220|Lowell Mars channels.jpg|220|[[乔凡尼·斯基亚帕雷利]]制作的早期火星地图|1898年[[帕西瓦尔·罗威尔]]描绘的火星运河}} 火星两极的冰帽早在17世纪中就已经被注意到。[[威廉·赫歇尔]]在18世纪末证实了冰帽的大小随着季节而扩张或收缩。到了19世纪中,天文学家也发现了火星其他与地球类似的特性,包括一个火星日的长度几乎与地球上的一天接近。还有火星的[[转轴倾角]]与地球接近,代表火星也有四季变化,不过因为一个火星年长度几乎是地球年两倍,季节长度也是两倍。这些观察使人开始猜测火星上的暗色区域或许是水,光亮的区域或许是陆地。因此很自然地人们开始想像火星适宜居住。 1854年,[[William Whewell]],这位以发明英文“科学家”一词著名的[[剑桥大学三一学院]]的院士,提出火星可能有水,陆地及生命的理论。因为望远镜观测到[[火星运河|火星上的运河]],19世纪末冒出极多火星上有生命的猜测。这些像运河的地貌后来被证实只是光影造成错觉。即使如此,1895年美国天文学家[[帕西瓦尔·罗威尔]]出版了“火星”一书,后来更在1906年出版了“火星与运河”一书,认为火星上的运河是一个早已消失的文明的杰作。这个概念后来被英国作家[[赫伯特·乔治·威尔斯]]在1897年写成小说[[星际战争|世界大战]],内容描述外星人因为火星逐渐乾燥而侵略地球的故事。 火星大气的[[光谱学|光谱]]分析始于1894年,当时美国天文学家[[William Wallace Campbell]]发现[[火星大气]]既无水也无氧气。1909年,因为当年是自1877以来火星最接近地球的时候,加上性能更佳的望远镜,火星运河的假说被证明是错的。 ===适居性=== 化学、物理、地质及地理的属性形塑了火星的环境。 科学家仍不知道适合居住的行星需要的最少条件,但可确定超过下表中的一两项。 {| class="wikitable" ! style="align: center; background: lavender;" colspan="2" | '''适宜性因子''' |- |[[火星水文|水]] || {{·}} [[水活性]](a<Sub>w</sub>)<br /> {{·}}过去/未来水或冰藏量<br /> {{·}} [[盐度]], [[pH]]以及[[Reduction potential|Eh]] |- |化学环境|| '''营养物:''' <br /> {{·}} C, H, N, O, P, S, essential metals, essential micronutrients <br /> {{·}}[[固氮]]<br /> {{·}}Availability/mineralogy <br /> '''毒性多寡及致命程度''' <br /> {{·}} [[重金属]](e.g., Zn, Ni, Cu, Cr, As, Cd, etc., some essential, but toxic at high levels)<br /> {{·}} Globally distributed oxidizing soils |- |[[新陈代谢]]能量|| '''阳光'''(仅表面或近表面)<br /> '''地球化学'''(地下)<br /> {{·}} [[氧化剂]]<br />{{·}} [[还原剂]]<br />{{·}} [[Redox gradient]]s |- |Conducive <br />physical conditions || {{·}}温度<br /> {{·}}一天之中极端温度变化 <br />{{·}}低压(地球[[厌氧生物]]存活的低压极限?)<br /> {{·}}强烈的[[紫外线杀菌照射]]<br /> {{·}}[[宇宙射线]]and [[太阳质子事件]](长期累积的效应)<br />{{·}}太阳紫外线造成的氧化反应,如[[超氧化物|超氧化物(O <sub>2</sub><sup>–</sup>)]], O<sup>–</sup>,[[过氧化氢|H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>]],O<sub>3</sub> <br /> {{·}}气候及变化(地理的,季节性的,一日之间的,甚至是轨道倾角变化)<br /> {{·}}Substrate(soil processes, rock microenvironments, dust composition, shielding)<br /> {{·}}大气高浓度[[二氧化碳]]含量<br /> {{·}}Transport([[风化作用]],地下水流,地表水,冰河) |- |} ====过去==== 根据最近的行星模型显示,就算火星曾有浓厚的二氧化碳大气,早期的火星仍比地球寒冷。 ====现在==== 目前仍未发现火星生命或有机物的确切证据。 ===生命存在的可能证据=== === 甲烷 === [[File:火星北半球夏季时的大气甲烷分布.jpg|thumb|400px|火星北半球夏季时的大气甲烷分布。红色块(30ppb)约位于阿拉伯地]] 火星大气中含量为十亿分之一级(ppb)的微量[[甲烷]],首次的发现来自2003年一支在NASA[[戈达德太空飞航中心]]的团队。2004年三月,[[火星快车号]]也支持甲烷的存在,浓度约10 [[ppb|ppbv]]。甲烷的存在十分吸引人,因为这是不稳定的气体,要存在必有某种来源。据估计,火星每年必须产生约270公吨的甲烷,但由[[小行星]]带来的只占0.8%。虽然地质活动也可提供,但火星近期缺乏[[火山活动]],[[热液活动]]、[[热点 (地质学)|热点]]等是甲烷来源的可能性就较低。 [[微生物]](如甲烷[[古菌]])也可能是来源之一,但尚未证实。 甲烷的分布不是全球性的,表示它在充分分布均匀之前就已被破坏,不过这也指出它必不时的释放至大气。目前计划于寻找可能的伴随气体,藉以推测来源的形式:在地球海洋中,生物产的甲烷常伴随着[[乙烯]],而火山作用产生的甲烷则伴随着[[二氧化硫]]。 2005年,研究发现[[橄榄石]]与水、二氧化碳于高温高压下[[蛇纹岩化]](serpentinization)后可产生甲烷,过程与生物无关。在地表下几公里深即可满足反应的温压条件,且计算如果要维持目前甲烷浓度几十亿年,所需的橄榄石量并不多,增加了甲烷无机来源的可能。而如果要证明正确,就得发现此反应的另一产物[[蛇纹岩]]。 [[欧洲太空总署]]发现甲烷的分布不均匀,但却和水气的分布相当一致。在上层大气这两种气体分布均匀,但在地表却集中在三处:[[阿拉伯地]]、[[埃律西昂平原]]和[[阿卡迪亚平原]]。西南研究学院的行星科学家David H. Grinspoon认为甲烷与水气分布的一致性增加了生物来源的可能,不过生命如何在火星如此不友善的环境下生存仍然未知。如果要证明甲烷的分布与生物有关,探测船或登陆艇需要携带[[质谱仪]],分析火星上[[碳12]]与[[碳14]]的比例(即[[放射性碳定年法]]),便可辨别出是生物还是非生物源。 2012年,[[火星科学实验室]]将会测量二氧化碳与甲烷中的同位素。 2013年9月19日,根据从好奇号得到的进一步测量数据,NASA科学家报告,并没有侦测到[[大气甲烷]](atmospheric methan)存在迹象,测量值为0.18±0.67 ppbv,对应于1.3 ppbv上限(95%置信限),因此总结甲烷微生物活性概率很低,可能火星不存在生命。但是,很多微生物不会排出任何甲烷,仍旧可能在火星发现这些不会排出任何甲烷的微生物。 2018年6月7日,美国[[太空总署]]宣布,[[好奇号]]探测车在[[火星]]的[[盖尔陨石坑]][[帕朗丘]][[默里构造]]底部的湖泊泥岩的岩石里发现[[有机物质|有机硫分子]]。这可能对寻找生命给出重要线索。 ===参见=== * [[天体生物学]] * [[火星天文学]] * [[行星适居性]] * [[地球化]] *[[外星生命]] *[[火星]] * [[火星殖民]] * [[火星生命]] * [[载人火星任务]] * [[火星侦察兵计划]] * [[火星勘测轨道飞行器]] * [[太阳系探测器列表]] * [[太阳系探索时间线]] * [[火星人造物体列表]] * [[火星探测任务列表]] * [[太空生物学]] * [[行星适居性]] * [[天体物理学]] * [[德雷克方程序]] * [[外星生命]] * [[费米悖论]] * [[生命起源]] * [[曙光号|曙光任务]] * [[地球殊异假说]] * [[太空移民]] * [[地球化]] * [[超级适居行星]] *[[第一次接触]](人类学) *[[搜寻地外文明计划]] *[[人类中心主义]] *[[不明飞行物]] *[[外星生命]] *[[搜寻地外文明计划]] *[[外星生物创造论]] [[Category:天文学]] [[Category:生物学]] [[Category:分子生物学]] [[Category:生态学]] [[Category:人类学]] [[Category:地质学]] [[Category:地理学]] [[Category:物理学]] [[Category:化学]] [[Category:生物起源| ]] [[Category:生物学中未解决的问题]] [[Category:天文学中未解决的问题]] [[Category:天体生物学| ]] [[Category:非传统生物]] [[Category:外星生命]] [[Category:科学争议]] [[Category:火星探索| ]] [[Category:航天]] [[Category:火星]] [[Category:传说中的外星生命]] [[Category:中文词典]] [[Category:H音词语]] [[Category:火]]
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