地球的資源在逐漸枯竭,生態(tài)系統(tǒng)也受到了不可修復(fù)的損害。
假如這種情況不能有效地緩解,地球?qū)⒔K有一天不再是人類適宜居住的家園,所以及時地尋找其他宜居星球十分有必要,而火星似乎一直是人類的首選。
火星是太陽系中四顆類地行星之一,有地球的孿生兄弟之稱,它是太陽系中僅次于水星的第二小的行星,火星和地球有許多相似之處,在天空中也異常明亮,所以火星自古以來就是備受關(guān)注的行星,也是近些年人類探索的熱點(diǎn)之一。
火星和地球都屬于巖石行星,有著可著陸的地表,雖然火星表面的最低溫度有點(diǎn)恐怖,但它的高溫卻可以達(dá)到15℃,非常適合地球的生物,同時地球的自轉(zhuǎn)周期為23小時56分4秒,火星是24小時37秒,和地球幾乎相差無幾,完美地貼合了地球生命的作息特征。
與此同時兩者的自轉(zhuǎn)傾角也十分相像,使得火星也擁有明顯的四季變化。
正因如此,火星被稱為下一個殖民地的首選,不過當(dāng)火星探測車傳回火星照片時,我們看到的景象卻更像地球上的戈壁荒漠,只有一片荒涼,同時火星地表如今沒有液態(tài)水,十分干燥,但火星探測車卻發(fā)現(xiàn)了被河流沖刷過的平原與鵝卵石。
種種跡象表明,火星最初并不是現(xiàn)在的景象,在最初的數(shù)億年中,它可能擁有過海洋與河流,同時被大氣層保護(hù)著,自然環(huán)境甚至比現(xiàn)在的地球還要宜居,火星又是如何到現(xiàn)在這一步,發(fā)生了翻天覆地的變化呢?
近日一份由法國科學(xué)家刊登在《自然.天文學(xué)》雜志上的研究表明,火星在數(shù)億年前可能存在過一個由微生物組成的地下世界,它們屬于嗜氫的甲烷微生物,正是它們深刻地影響了火星的氣候,把宜居的火星變成了寒冷的荒蕪之地,并引發(fā)了自身的集體消亡。
該研究作者是法國索邦大學(xué)博士后研究員索特雷,他和他的團(tuán)隊(duì)通過已知的火星地殼和巖層數(shù)據(jù)建立了復(fù)雜的模型,他們認(rèn)為當(dāng)時的火星水資源充沛,是一個宜居的世界,同時火星的土壤為微生物提供了防輻射的屏障,使得火星地表下開始大量產(chǎn)生嗜氫的甲烷微生物。
研究表明,這些嗜氫并排泄甲烷的簡單微生物大約出現(xiàn)在37億年前,與原核生物在地球原始海洋扎根的時間相同,不過火星距離太陽稍遠(yuǎn)一些,所以接收到的熱量較少,均溫大概維持在-10℃-20攝氏度之間,大氣中富含二氧化碳和氫,這兩種氣體在火星都屬于高效的溫室氣體。
火星上更涼爽,所以需要這些溫室氣體來維持舒適的溫度,但這些早期的微生物讓事情發(fā)生了變化,它們開始吞噬氫氣并產(chǎn)生甲烷,雖然甲烷在地球上是一種強(qiáng)效的溫室氣體,但相對于火星而已,甲烷的溫室效應(yīng)較弱,會帶來凈冷效果。
一邊是氫氣的減少,一邊是甲烷的增加,火星的氣候開始加速變冷。
隨著火星冷卻,地表的水開始變成冰,表面溫度降至-60℃,不再適合微生物繁衍。但地表深處仍然是溫暖的,于是微生物開始向地下遷徙,起初它們可能直接生活在火星的沙質(zhì)表面下,后來數(shù)億年內(nèi)溫度持續(xù)下降,它們被迫撤退到1公里的深度。
只有在某些地勢較低,還算溫暖的區(qū)域,它們的棲息地才比較靠近地表,研究人員確定了三個位置,它們分別是位于南半球中緯度的Hellas Planitia和赤道以北的Isidis Planitia,這是兩個低洼平原。
另一個地方則是NASA的毅力號火星車正在搜尋的區(qū)域:杰澤羅隕石坑。
火星大氣層中目前還存在微量甲烷,這表明那群嗜氫微生物可能在地表深處中仍有殘留,這就需要對火星深處進(jìn)行更詳細(xì)的探索。
不過如今的火星大氣層非常稀薄,這些微生物要想繼續(xù)生存就必須切換能源,而火星的一些地質(zhì)活動恰好能提供類似的能源層,要想找到它們,就要定位火星地殼中任何潛在的可居住性綠洲,未來發(fā)射更多的火星探測器之后,將有望驗(yàn)證這一猜想。
與此同時科學(xué)家也看到了另外一些問題,生命可能不具有固有的可持續(xù)發(fā)展特質(zhì),它們可能會在自身與宿主世界的交互作用中使自己滅絕。
宇宙中或許會隨機(jī)出現(xiàn)生命,同時又因?yàn)闆]有可持續(xù)性而很快消亡,人類目前對地球的所作所為也不具有持續(xù)性,嗜氫微生物或許對人類的發(fā)展也是一個警示。