在不斷搜尋地外生命的同時(shí)，太陽(yáng)系內的近鄰是否也能向我們提供新的答案呢？
就在幾十年前，認為太陽(yáng)系中的一些衛星或行星曾經(jīng)擁有過(guò)甚至現在仍擁有生命無(wú)疑會(huì )遭到嚴重質(zhì)疑?，F在，得益于不同的無(wú)人探測器，我們的認識已大為不同——單單在太陽(yáng)系中就存在數個(gè)潛在的宜居天體。但最大的問(wèn)題依舊是，在這些天體中是否真的有一個(gè)目前仍存在生命？我們正在越來(lái)越接近解決這一問(wèn)題，而這個(gè)問(wèn)題的答案將會(huì )重新定義我們在宇宙中的地位。
從本質(zhì)上講，尋找太陽(yáng)系中的生命可以分為3個(gè)波次。第一波包括環(huán)繞木星的“伽利略”探測器和環(huán)繞土星“卡西尼”探測器，它們證明存在可能宜居的其他天體，其中最突出的是木衛二、土衛二和土衛六，以及其他一些曾經(jīng)和火星一樣宜居的天體。
探索的下一個(gè)波次是我們目前正在進(jìn)行的，包括計劃于2018年發(fā)射的“火星生命”漫游車(chē)和木衛二多次飛掠任務(wù)（EM-FM）。它們的目的是探測這些天體是否真的宜居，評估在那里能發(fā)現些什么。未來(lái)幾十年將迎來(lái)最關(guān)鍵的第三波，回答在太陽(yáng)系中是否真的存在地外生命。在此之前，還有一個(gè)必須要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。我們知道，在地球上，只要條件適宜，總會(huì )有單細胞或多細胞生物存在。從南極洲冰凍的荒原到最深的海洋底部，生命幾乎無(wú)處不在。因此，如果我們發(fā)現其他天體有著(zhù)和地球類(lèi)似的環(huán)境，那么它們也極有可能擁有生命。唯一的問(wèn)題是，我們并不確切地知道要找的是什么。
尋找生命的證據其實(shí)非常困難?？茖W(xué)家并不期望能找到一棵樹(shù)或者一條魚(yú)，潛在生命的跡象會(huì )更加微小得多。
也就是說(shuō)，根據目前的探測結果，太陽(yáng)系的任何其他天體上可能存在的生命都是微生物。我們不可能在木衛二的海洋中找到一條悠游的魚(yú)，也不會(huì )在火星表面看到一只亂竄的老鼠。其原因是，雖然這些天體都擁有生命的要素——水、食物源和能量源，卻沒(méi)有一個(gè)能承載在地球上看到的宏觀(guān)生物。如果在太陽(yáng)系中還有其他生命，都將是微生物。此外，我們也沒(méi)有神奇的探測儀器，只要一看采集自某個(gè)天體的樣本，就能告訴我們那里是不是存在微生物。那么，該如何去證明另一個(gè)天體上存在生命呢？我們不知道?，F在還沒(méi)有一擊必中的方法。
但是，并非一切都是悲觀(guān)和沮喪。雖然現在還沒(méi)有“生命探測儀”，但我們基本上知道生命應該或者可能會(huì )是什么樣子。對未來(lái)的探測任務(wù)來(lái)說(shuō)，有一些可以遵循的道路。生命會(huì )制造出一系列特定的有機化合物。例如，在其中的每一種分子中都包含大量的碳原子，右旋分子和左旋分子之比也會(huì )具有特定的數值，被稱(chēng)為手性。生命也傾向于使用較輕的碳和其他原子來(lái)構建其分子，因為移動(dòng)這些較輕的同位素物質(zhì)所需的能量也會(huì )較少。與之形成對比的是，在隕石或地球上石油中的有機物質(zhì)里，其包含的碳原子數、同位素組成和手性分布得更加均勻。
尋找這些生命跡象將是一件更為復雜的事情。因此，考慮到這一點(diǎn)，未來(lái)幾年發(fā)射的第三波無(wú)人探測器將會(huì )致力搜尋這些生命跡象，為我們指明正確的方向。
在這些即將成行的任務(wù)中，最令人興奮的是由歐洲主導的“火星生命”漫游車(chē)，它預計在2018年使用俄羅斯的火箭發(fā)射升空。它攜帶的儀器將會(huì )尋找過(guò)去以及現在火星生命的跡象，并將首次對火星表面進(jìn)行鉆探。由此，它可以對火星表面之下2米處的物質(zhì)樣本進(jìn)行分析，在這個(gè)深度上預期會(huì )有液態(tài)水的存在。如我們所知，水是已知幾乎所有生命形式必需的關(guān)鍵要素。
“火星生命”將要探測的是在火星極早期——44億至38億年前——可能存在的生命留下的分子信號。因此，它的鉆探機必須打穿被宇宙輻射破壞的土層，采集地下深處保存完好的樣本。在火星表面向下鉆2米并非易事，因為之前的努力達到的最大深度只有10厘米。在開(kāi)鉆之前，還需要確定一個(gè)地點(diǎn)，在那里曾經(jīng)要有流動(dòng)的水存在過(guò)很長(cháng)一段時(shí)間。幸運的是，這一地點(diǎn)已經(jīng)選定，即位于克里斯平原地區的奧克西亞平原?！盎鹦巧鄙线€配備了用于礦物和有機物探測的新一代儀器。它將是一個(gè)驚艷的探測任務(wù)，會(huì )創(chuàng )下許多“第一”。
雖然有許多的“第一”，但并非樣樣都是。在此之前，對火星生命的搜尋從20世紀70年代的兩個(gè)“海盜”號著(zhù)陸器就已經(jīng)開(kāi)始。它們都進(jìn)行了生物學(xué)實(shí)驗來(lái)搜索生命跡象，但受限于儀器精度，得到的結果有點(diǎn)模棱兩可。不過(guò)，這已是當時(shí)最好的結果?，F在，我們對地球上的生命以及天體生物學(xué)的認識已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。這使得類(lèi)似“火星生命”這樣的任務(wù)能夠開(kāi)展更為先進(jìn)的生命搜尋?！盎鹦巧鄙蠑y帶了一臺特別有意思的儀器，它就是拉曼激光分光儀，這將是第一次在地球之外進(jìn)行拉曼分光研究。這項研究可以提供有關(guān)分子振動(dòng)的信息，進(jìn)而識別出給定樣本或地點(diǎn)中的分子，為搜尋生命提供潛在的線(xiàn)索。
在地球上，拉曼分光已被證明是一項非常靈敏且用途廣泛的技術(shù)，可以用于探測爆炸物和鑒定藝術(shù)品。它還能夠探測到智利阿塔卡馬沙漠中生命力極強的微生物，而當地的環(huán)境與火星環(huán)境很相似。
雖然還趕不上前面提到的“生命探測儀”，但它已經(jīng)很接近了。如果“火星生命”能在火星上發(fā)現類(lèi)似地球上的生物分子，那就暗示火星現在或者過(guò)去是宜居的。這意味著(zhù)火星上目前存在生命，或者在火星的巖石中埋藏著(zhù)微生物的化石。事實(shí)上，早在20世紀90年代，火星就在全球媒體上引起了軒然大波。1996年，科學(xué)家宣布在一塊名為艾倫山84001的隕石中發(fā)現了微生物化石的證據。在這一強烈猜測的驅動(dòng)下，時(shí)任美國總統克林頓就發(fā)現地外生命的前景發(fā)表了電視講話(huà)?！霸跉v經(jīng)了數十億年時(shí)間和數億千米距離之后，84001隕石告訴我們地外生命的可能性?！笨肆诸D說(shuō)，“如果這一發(fā)現被證實(shí)，它無(wú)疑會(huì )成為科學(xué)史上最令人驚嘆的發(fā)現之一。它的影響將是深遠而令人敬畏的?！?/p>
然而，隨后反對之聲不絕于耳，到世紀之交的時(shí)候這一假設已被認為是極其不可能的。這也凸顯了要證明或者證否地外生命的存在是多么困難，同時(shí)彰顯了全世界對最終解答這個(gè)終極問(wèn)題的強烈愿望。
當你聲稱(chēng)探測到生命跡象時(shí)，有誰(shuí)會(huì )相信你？回答是，沒(méi)多少。我們可以真切地渴望發(fā)現曾經(jīng)存在的生命，但確認它很可能需要把樣本送回地球來(lái)進(jìn)行分析。
不過(guò)，這不僅僅是“火星生命”關(guān)心的事情。如前所述，在太陽(yáng)系中至少還有兩個(gè)天體——木星的衛星木衛二和土星的衛星土衛二——被認為在表面的冰層之下?lián)碛芯薮蟮暮Ｑ?。最近，美國航空航天局的“卡西尼”探測器穿過(guò)了從土衛二地下海洋中噴射出來(lái)的物質(zhì)，以便對其成分進(jìn)行分析，分析的結果目前還未發(fā)布。不過(guò)，在未來(lái)的10年中，科學(xué)家將發(fā)射新的任務(wù)來(lái)詳盡地研究這些天體的宜居性，其中最引人關(guān)注的是歐洲的木衛二多次飛掠任務(wù)，計劃發(fā)射的時(shí)間是21世紀20年代，屆時(shí)，它會(huì )和“卡西尼”一樣最終有一個(gè)更為正式的名稱(chēng)。這次任務(wù)會(huì )對木衛二實(shí)施45次飛掠，對這顆衛星及其表面展開(kāi)詳細的研究。它也有可能攜帶一個(gè)著(zhù)陸器，后者會(huì )降落到木衛二的表面。雖然它不太可能對表面之下的海洋進(jìn)行直接采樣，但它仍可以有史以來(lái)第一次親臨另一個(gè)類(lèi)似地球的宜居天體進(jìn)行探測。不過(guò)在此之前，我們還有一個(gè)大問(wèn)題沒(méi)有解決：行星保護規則。問(wèn)題是，如果像木衛二和火星這樣的天體確實(shí)非常有利于生命，那么由航天器意外攜帶去的地球生命形式就有可能在那里茁壯成長(cháng)，這可能意味著(zhù)未來(lái)在那里探測到的生命并非是地外的，只不過(guò)是地球生命的后裔。
科學(xué)家可不希望花20年時(shí)間好不容易把探測器送達了土衛二或木衛二的地下海洋之中，結果卻發(fā)現了來(lái)自地球的生命。根據空間研究委員會(huì )（COSPAR）制定的指導方針，任何可能承載生命的地方，例如火星上可能有液態(tài)水的地區，都被認為是“特殊區域”，只有滿(mǎn)足了極端嚴苛的消毒程序之后才能往那里發(fā)射著(zhù)陸器。由于人類(lèi)自身攜帶了大量的微生物和細菌，除非規則被改變，否則這些區域也禁止人類(lèi)進(jìn)入。這些規則顯然有充分的理由和目的。在搜尋地外生命不斷升溫的今天，有必要強調探測活動(dòng)必須小心謹慎，以免對有著(zhù)潛在重大科學(xué)價(jià)值的地方造成污染。
不過(guò)，在所有的問(wèn)題中最根本的也許莫過(guò)于為什么。為什么在太陽(yáng)系中尋找生命這么重要？如果在木衛二冰凍的表面之下發(fā)現了微生物，這究竟意味著(zhù)什么？、
在太陽(yáng)系中若有另一個(gè)天體能獨立地形成生命，其意義無(wú)疑是巨大的。如果在地球之外存在著(zhù)適宜生命的環(huán)境卻沒(méi)有形成生命，這表明我們在宇宙中也許是彌足珍貴的。但是，如果在太陽(yáng)系中就有兩處能獨立地形成生命，那么考慮到宇宙中有遠超數萬(wàn)億的行星系統，生命將無(wú)處不在。
地球之外是否存在生命目前仍然是人類(lèi)歷史上的重大科學(xué)問(wèn)題之一。但是，我們現在比以往任何時(shí)候都更接近找到它的答案。
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