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火星探测风向标:从水到宜居环境
寻找水一直是火星探测的指导方针。但未来的火星探测将从水转向对火星宜居环境的详细研究,期望能以此揭示出火星环境的历史、甚至是有关地外生命的新发现。
现在我们知道,火星的表面已经在水的作用下变得面目全非。一些非常古老的玄武岩地壳提供了在火星历史上最早的20~30亿年里有水存在的证据,这些地壳曾经被有水参与的过程改变过,进而产生了多种不同的水成层状硅酸盐矿物。
大致来说,所谓宜居的环境并不单单指要有水的存在,还需要碳和能量。只有这样才能驱动生命体的新陈代谢,并且提供所需的有关物质。
与以往以寻找过去和现在有水存在的证据相比,对于火星宜居环境的探究更具有挑战性,其主要原因是有机碳即便形成的时候非常丰富也极难保存。有机碳很容易就能被破坏,因此在含有各种氧化剂的火星表面环境下寿命很短。此外,即使生命迹象被包裹而形成了稳定的矿物,它也会在氧化剂循环的过程中被破坏。 如果火星上曾经存在过微生物,那么火星古代岩石中应该会保留有这些生命迹象。同样的过程也发生在地球上。长久以来,研究地球早期地质学纪录的科学家就把注意力集中到了岩石身上,因为它们能在最大的程度上保存这些生命迹象。但是,使得环境可以承载生命的一些条件,例如水、氧化剂、热源、化学成分以及光照等,也会破坏这些生命迹象。因此鲜有能真正完好保存这些证据的环境。 “好奇”号对有机化合物的搜寻也因此变成了对有机物最佳保存地的搜寻。同时在地球上所获得的经验也不能作为唯一的参考,火星很可能具有其特有的能保存有机化合物或者是其他生命迹象的古环境。 更详细内容请见«探空探索»2009年第9期火星探测专版«火星探测风向标:从水到宜居环境。
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