紅色行星之謎

卞德培

太陽系的九大行星當(dāng)中，火星是人們最感興趣的一顆行星，也是科學(xué)家們研究得最多的行星之一。由于它的許多物理?xiàng)l件與我們地球很相似，譬如有大氣、有水分、有一定的溫度，也有四季的變遷等等，盡管這些條件比之地球要嚴(yán)酷得多，因此很早就提出了火星上是否有生命?甚至是否有智慧的高級生物?幾百年來，這一直是個(gè)謎。

究竟有沒有“火星人”?

1877年意大利科學(xué)家斯基帕雷利報(bào)道他發(fā)現(xiàn)所謂的火星“運(yùn)河”之后，好多人設(shè)想這些“運(yùn)河”是“火星人”開鑿的，為的是把兩極的冰雪引到干旱的低緯度地區(qū)進(jìn)行灌溉，火星上究竟有沒有生命的問題，就更加吸引著人們的注意。

為了解答這個(gè)謎，科學(xué)家對火星進(jìn)行了大量的觀測。但是，即使是在火星最接近地球的大沖時(shí)期，火星離地球也有5，600萬公里以上，畢竟還是太遠(yuǎn)了些。

五萬張珍貴的照片

行星探測器的發(fā)射成功使事情有了轉(zhuǎn)機(jī)。二十年來，總共發(fā)射了二十多個(gè)火星探測器，它們在史無前例的近距離處對火星進(jìn)行照相、測量，給地球送回來了大量情報(bào)和數(shù)據(jù)。

行星探測器的直接考察，為火星上是否存在生命的問題提供了珍貴的資料，尤其是1975年發(fā)射的“海盜一號”和“海盜二號”兩個(gè)探測器，其主要任務(wù)就是進(jìn)行生物探測實(shí)驗(yàn)的。“海盜一號”于1975年8月20日發(fā)射，經(jīng)過約一年的飛行，于1976年6月到達(dá)火星，首先成為環(huán)繞火星運(yùn)行的火星人造衛(wèi)星，經(jīng)過一個(gè)來月的考察和選擇，它的重約一噸的著陸艙于7月20日在“克里塞平原”地區(qū)安全降落。這個(gè)地區(qū)被認(rèn)為水分較多，因而存在生命的可能性較大。這時(shí)“海盜二號”已進(jìn)入環(huán)繞火星的軌道待命，并于9月3日在“烏托邦平原”地區(qū)軟著陸成功。這個(gè)地區(qū)是根據(jù)“海盜一號”所提供的資料，進(jìn)行認(rèn)真比較而最后選定的，被認(rèn)為是一處非常有希望找到生命的地區(qū)。

“海盜一號”和“海盜二號”這兩個(gè)軌道飛行器分別環(huán)繞火星運(yùn)行了四年和兩年多，共向地球送回來非常清晰的51，539張火星照片?！昂１I二號”的著陸艙已停止工作，而“海盜一號”的著陸艙估計(jì)將工作到1994年，現(xiàn)在仍在定期地發(fā)回資料。

奇異壯觀的外貌

火星表面的最大特征是到處都有沙漠，遍地皆是石塊碎礫。石塊的主要成分是硅酸鹽和含鐵礦物的氧化物，正是它們的顏色使得火星看起來成為紅色的行星。但是，從外形觀察，火星的南北半球是有很大差別的。北半球比南半球平整得多，環(huán)形山不多；南半球崎嶇不平，環(huán)形山比比皆是，比較密集的地方，甚至可以與月球上的環(huán)形山媲美?；鹦巧献畲蟮沫h(huán)形山要算“奧林庇斯山”，它的形狀有點(diǎn)象一個(gè)巨大的盾牌。它不僅是火星上最年輕的和最大的盾狀火山，也是整個(gè)太陽系里首屈一指的大火山。它的直徑達(dá)600公里，火山頂峰比

“海盜1號”著陸艙附近的“克里塞平原”風(fēng)光。照片中的大石長約2米，高約1米，離著陸艙約8米。周圍地區(qū)高出25公里，盾狀火山的邊緣則比四周地區(qū)高出2公里。這么巨大的地形構(gòu)造，在地球上是從來沒有聽說過的，要知道，地球上的最高峰——珠穆朗瑪峰才8，848米呢!

火星上的另一種壯觀地形是它的大峽谷，最大的一個(gè)叫“水手谷”，實(shí)際是由一系列的峽谷組成，延伸到五千多公里，寬五百公里，其中單個(gè)峽谷的長度可達(dá)幾百公里，寬二百公里，深六公里，勝過了我國著名的長江三峽的規(guī)模；而火星的體積只及地球的15%，為什么卻能形成那么大的峽谷?至今還是個(gè)謎。

探測器發(fā)現(xiàn)火星表面有許多寬闊的“河床”，它們與名噪一時(shí)的“運(yùn)河”是兩回事。估計(jì)這些“河床”原先是流水造成的，但現(xiàn)在都早已干涸了。最大的一處“河床”長1，500公里，寬60公里或更多，可以設(shè)想，如此大的“河床”要是充滿了水的話，那確實(shí)是一條洋洋大觀的大河呀!

這些“河床”就是從地面上看到的“運(yùn)河”嗎?不是，大的“河床”主要集中在火星的赤道地帶，而“運(yùn)河”幾乎到處都有。那么，火星面上的什么地形使得人們認(rèn)為是“火星人”開挖的河渠呢?原來好些陡峭的地形，再加上密密麻麻地排列成行的好多環(huán)形山，造成了以為火星上有“運(yùn)河”的錯覺。

獨(dú)特的環(huán)境條件

除了表面構(gòu)造外，探測器對火星周圍環(huán)境也有新的發(fā)現(xiàn)。

大氣:火星大氣十分稀薄，大氣密度大約是地球的百分之一到二，主要成分是二氧化碳，約占95%，其中有約3%的氮，另外是很少的氬、二氧化碳等，也含有少量水蒸氣。

塵暴:塵暴是火星大氣中的獨(dú)有現(xiàn)象，其形狀象一種黃色的云。大塵暴可以席卷整個(gè)火星，從地球上用望遠(yuǎn)鏡也可以看到。局部性的塵暴在火星上經(jīng)常發(fā)生，全球性的大塵暴幾乎每個(gè)火星年里都至少發(fā)生一次。低層大氣卷起來的漫天塵粒，幾個(gè)星期之后才慢慢沉降下來，有時(shí)甚至持續(xù)幾個(gè)月。

水:在火星大氣中，只有很少數(shù)量的水蒸氣；而火星表面厚度達(dá)一公里的風(fēng)化層中，卻普遍存在著水分。火星高緯度地區(qū)的表層下面，有可能存在著冰層，這有點(diǎn)象我國東北地區(qū)的凍土層；地球的北極地區(qū)，凍土層愈來愈厚，甚至永遠(yuǎn)不會融化，就叫它“永凍層”吧。火星上的“永凍層”，比地球上的更厚、范圍更廣。

極冠:從望遠(yuǎn)鏡里看火星，它的極冠最引人注目，極冠的大小隨火星季節(jié)而變化，冬天擴(kuò)大，夏天縮小，這很容易使人想到我們地球南北極的大量冰塊和積雪?；鹦菢O冠中既有水冰又有干冰(即凝結(jié)了的二氧化碳)。據(jù)估計(jì)，如果極冠中的水冰全部融化，并均勻地分布在整個(gè)火星表面的話，就會形成一個(gè)約10米厚的水層。

謎，仍是個(gè)謎

從火星的表面情況，說明那里有存在生命的可能性，而探查火星生命的任務(wù)，就很自然地落在兩個(gè)“海盜號”探測器的肩上了。

為了避免把地球上的生命不慎帶到了火星上，從而使火星上的生命問題復(fù)雜化，人們對兩艘“海盜號”飛船，以及它們的著陸艙、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，都進(jìn)行了嚴(yán)格的消毒。

著陸艙能自動地從降落地周圍12平方米的范圍內(nèi)，用機(jī)械手從地面取土樣，隨后，以事前安排好的方式和順序進(jìn)行三種不同的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，目的是一個(gè)，檢驗(yàn)火星土樣里是否有微生物、有機(jī)分子或其他任何有生命的物質(zhì)存在，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告地面的控制中心。

兩個(gè)“海盜號”的著陸艙都沒有發(fā)現(xiàn)任何類似地球形式的生命。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，火星上存在生命的可能性比過去要小得多了。

火星的生命之謎，還不能算是最后的水落石出，科學(xué)家們要求更加令人信服的證據(jù)。因?yàn)椤昂１I號”等探測器和宇宙飛船所調(diào)查的和考察的，僅僅是火星表面不大的區(qū)域，也許還是不具有太大代表性的區(qū)域。所以，還是個(gè)謎。

(題圖:龐希泉)