我们都是火星人?关于火星陨石为地球生命播种的可能性?335401030130135

我们都是火星人?论火星陨石为地球生命播种的可能——《穿越 4

作者/前NASA太空任务科学家李洁新在太阳系形成之初,火星和地球的起跑线是一样的。火星位于岩石行星的外缘,其产水量大于地球。但由于体积巨大的木星的干扰,它无法收集到足够的建筑材料凝结成像地球一样健康的身体,只能长成一个小矮子。火星引力不够强,抓不住氮气、氢气、湿气等气体,气体集体出逃。45亿年后,只剩下600 ~ 1,000 Pa大气压,液态水消失,紫外线肆虐,地表生命消失。相比之下,后来者绿色微生物将地球改造成一个充满自由氧气的生物星球,是生命的天堂。相反,火星连足够的二氧化碳都没有,这是生命的悲惨世界。

火星质量小,引力弱,大气稀薄,生物难以生存。图//Pixabay在陨石风暴的前7亿年里,每一次巨大的陨石撞击都对生命产生了“消毒”的威慑作用。陨石带来的巨大动能被行星吸收转化为热能,导致地球和火星表面炽热,可能远远超过生命耐热极限。我们推测生命时钟应该是在38亿年前陨石风暴停止后开始的。

风暴停止后,地表温度开始下降。一般来说,球体的散热速度是根据其总表面积与其所含质量的比值来确定的[注1]。换句话说,我们要看一个球体的质量每公斤能分成多少散热面。用这个标准,火星的有效散热面积大约是地球的两倍。在其他条件相同的情况下,火星冷却的速度大约是地球的两倍。实际上地球的比重是5.497,火星的比重是3.96,地球的单位热含量比火星高。如果从38亿年前开始按秒表,火星应该比地球早达到生命起源极限的温度,比如140摄氏度。当火星表面的生命具备起源条件时,地球表面可能仍然是热的,仍然是高温消毒器。

以地球上古细菌的生命经验,只要给我们一个生存的机会,生命就可能蓬勃发展。地球的生命在陨石风暴停止3亿年后已经成型,但地球达到生命发展的极限条件仍然晚于火星。我们推测,火星上的生命可能在陨石风暴停止后不久就开始了。

火星可能先有了生命,在与地球的生命竞争中胜出。

从00年到1010年,从古至今,行星之间的陨石交换就层出不穷。

在陨石风暴肆虐的时代,每个星球都被大量陨石击中。可想而知,星球上很多岩石从星球坍塌到太空,穿梭在星球之间。

地球和火星是太阳系中的近邻。地球大,引力强,岩石很难与地球分离。火星小,引力弱,岩石容易从火星分离。

在第三章《水手攀登与追逐火星》中,作者打了一个比方:太阳的引力场就像一个山坡,太阳在山脚下,地球在山坡上,向下看金星和水星,向上看火星、木星、土星等行星。从地球到金星和水星,下坡更省力;从地球到火星,爬山需要很大的努力。

自古以来行星之间的陨石交换就络绎不绝。图//Pixabay同样,来自火星的陨石落到地球上,就像滑下坡一样,轻松自如;从地球到火星的陨石,不容易摆脱引力,还要翻山越岭,艰难飞行。已经是“一击两中”的情况,很难打出全垒打。

人类从未去过火星。不知道火星上有没有地球无法造访的陨石?金星的大小是地球的81.5%,金星陨石到达地球的难度应该和地球到火星的难度差不多。金星和土壤成分的测量是前苏联对人类的贡献。有了这些数据,鉴别金星陨石就不难了。到2020年,人类共掌握了4万块陨石,但作者搜遍了所有资料,却找不到金星陨石。据推测,可能很难找到

绰号“黑美人”的火星陨石NWA 7034质量约320克。图//维基百科即使我们接受上述论点,并让火星细菌生命在地球买票登上陨石列车之前就已经发展起来,从重力场的爆炸式加速开始,当我们到达地球时,在太空中没有水分和养分,并受到数千年强烈宇宙射线的轰击,我们仍然要遭遇大气摩擦产生的2000摄氏度的高温。落地的时候会高速撞地减速,而且是几千个重力加速度。虽然细菌很小,但核心只是一片含有生命代码DNA的水。它能经受住邪恶势力般的坎坷旅程,活着到达地球的生命天堂吗?

陨石列车

以每秒5公里的最低速度离开火星的陨石,可以进入太阳的轨道,有机会到达地球。但是离开火星的陨石肯定不会被这么温柔的对待。火星陨石一般以爆炸速度出境,加速度可达万有引力的几千倍。细菌再小也是生物,承受重力加速度的能力是有一定极限的。

一位瑞典科学家曾将处于潜伏期的细菌放入高射炮的弹头中,弹头受到巨大的重力加速度。结果,细菌仍然活着。因此,我们可以有把握地说,细菌可能乘坐大小合适的火星陨石列车安全出境。

进入太空后,

宇宙射线无情地打将过来,坐在经济舱中的陨石表面乘客可能很快丧生。看陨石的块头有多大,坐在核心的乘客受到厚实的陨石层保护,可能安然过关。

大小适当的陨石也许可以将细菌带上太空,并保护核心部分的细菌不受宇宙射线伤害。图/Pixabay

陨石可能在太空飞行上千万年。陨石温度在深冻状态,超低温很可能歪打正着,引发陨石核心细菌进入冬眠潜伏、长期存活。厚实陨石壳又成为最佳热绝缘材料,维持陨石核心温度不变。

陨石以每小时 40,000 公里的高速冲进地球大气层,摩擦生热,表面白热化,温度可达摄氏 2,000 多度,然后以高速撞上地面。细菌又要承受好几千个重力加速度,才能抵达目的地。

有人发现,刚落地的陨石有时表面竟然会被一层霜包住。这种现象可能是因为陨石深冻温低,绝缘性良好,仅允许表面薄层白热化,着地后,陨石迅速被核心温度冷却。

这时候,火星细菌才可以从到站的陨石列车里探出头来,看到四周丰富的资源,说声:酷!地球真是一个好地方!

移民地球,播种生命

到目前 2020 年为止,人类搜集了 40,000 余块由宇宙各处来的陨石,其中 224 块来自火星。在地面寻找火星陨石不易,即使捡到,通常都要经过漫长的岁月后,才发现那块不起眼的石头,原来竟是由火星来的。

1911 年在埃及砸死一只狗的那块陨石,在 20 世纪 80 年代后才被验明正身,死的那只狗也跟着进入史册,略可瞑目。 1999 年底在加州洛杉矶鉴定的两块陨石,是发现者在 1979 年于莫哈维沙漠捡到的,在车房待了 20 年才认祖归宗。即使由专家特别搜集的 ALH84001 号陨石,从开始就大出风头,也还是在冷藏库中度过 9 个寒暑,才确定出身,大放异彩。

ALH84001 号陨石, 重量为为 1.93 千克。 是由美国的南极陨石搜寻计划小组于 1984 年 12 月 27 日在南极洲艾伦丘陵发现的一颗陨石,被认为来自火星。图/WIKIPEDIA

陨石平均掉落在地球每个角落。地球表面 3/4 是海洋,其他是大片的荒郊野外,从捡到的几块火星陨石,很难估计地球总共有多少火星陨石。但大胆的科学家还是勇敢地估计了一下,结果是:地球大约每年搜集 500 公斤的火星材料。45 亿年下来,得 22.5 亿公吨。如果把这些火星材料平均撒在台湾全岛,厚度得有 1.5 公分。其中 90%,应是 38 亿年前,陨石风暴结束前后时期飞过来的。这是一个不算小的数目字,足够对地球进行生命播种的工作。

总结来说,地球生命环境优越,生命非常可能是独立起源演化的,与任何外来因素无关。但也有专家认为,地球生命起源后,陨石碰撞仍然不停,地球生命繁殖演化道路受阻,留在地表死路一条,有些细菌就乘上陨石逃亡列车,进入太阳或地球轨道,等地球生命环境稳定后,再返回故乡,自身播种。当然,地球生命也可能经由稀少的陨石,感染火星,因此火星生命也有可能是地球古菌。

不过,火星个子小,散热快,很可能比地球抢先抵达生命起源条件。目前无法排除的可能模式是:火星生命在火星成形后,乘坐频繁出发的陨石列车,抵达地球,播种生命。

那么,我们会是火星人吗?

注解

注 1:以地球的情况而言,大部分热能是由行星内部放射性元素产生的核热能,但由于目前尚不清楚火星内部的核热能,故在此略。

——本文摘自《穿越4.7亿公里的拜访:追寻跟着水走的火星生命》,2021 年 7 月,三民。

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