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火星生命的滅亡
（2005年04月15日 15:55）
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□作者: 郭奇瑞
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長期以來，科學界對火星上是否存在生命的問題一直爭論不休。而現在，尤其是最近幾年，在收集了大量的事實依據並進行了科學觀察和研究之後，我們可以斷言︰火星上曾經存在過生命!
為什麼火星是紅色的?
不知自何時開始，人們把火星稱之為“紅色行星”。每逢火星最接近地球的大沖年代，這個明亮的“紅盤子”總會引起人們某種不安的感覺。古代巴比倫人，然後是古希臘人和羅馬人並非偶然地把火星與傳說中的戰神阿列斯或馬爾斯聯想在一起，而且相信在火星大沖年代往往會發生極為慘烈的戰爭。說來也怪，這種不祥的預兆有時也有應驗︰1940年∼1941年的火星大沖年代恰巧和第二次世界大戰爆發的最初年代相吻合。
言歸正題，為什麼火星是紅色的?這種血紅色從何而來?應該說，像血一樣的紅色是由大量的鐵氧化物造成的。鐵氧化物使血液呈紅色，夾雜著沙土和塵埃的三價鐵氧化物覆蓋著火星的表面。前甦聯和美國的宇宙探測器在火星的荒漠上實現了軟著陸，並向地球發回了火星那布滿紅色鐵沙和岩石的平原的彩色圖像。火星大氣雖然非常稀薄(相當于地球上空30千米的大氣密度)，但風沙暴異常強烈，因此天文學家有時數月不能觀察到這顆星球的表面。
美國的觀測站傳回了火星土壤和本生岩化學成分信息︰那里多半是暗色的深成岩——富含作為 酸鹽類成分之一的鐵的低氧化物(約10％)——安山岩和玄武岩，這些岩石被厚厚的深成岩風化物土壤覆蓋著。土壤中的硫和鐵氧化物含量極高，達到20％。這說明，紅色的火星土壤是由鐵氧化物和氫氧化物夾雜著含鐵質的粘土及硫酸鈣、硫酸鎂所組成。在地球上，這種類型的土壤隨處可見。這種土壤被稱為紅色風化層，是在氣候溫暖、水量豐沛並且在大氣中的游離氧充足的條件下形成的。
火星上的紅色風化層完全有可能也是在類似的條件下形成的。火星之所以是紅色的，是因為在其表面上覆蓋了一層銹蝕著深成岩的厚厚的“鐵銹”。令人驚詫的是，中世紀的煉金術士們早就把火星的天文符號當做鐵的象征。
一般來說，“鐵銹”——星球表面的氧化層——在太陽系里極為罕見，僅存在于地球和火星上。在其他行星和其眾多的巨大衛星上，甚或在那些被認為存在水(冰態)的星球上，深成岩實際上幾十億年來始終保持著不變的樣子。
被颶風吹揚的火星紅色沙塵是深成岩的部分風化層。地球上現今這類沙塵經常受到在非洲和印度的土路上駕車行駛的司機們的咒罵。地球在上幾個地質時期尚處在溫室氣候下，那時諸如地衣一類的植物像一層紅色的殼覆蓋在全部大陸的表面。因此，紅色砂礫和粘土在所有地質時期的沉積層中都可以發現。地球上的紅色泥土總量極大。
紅色地殼是生命造就的
地球上的紅色風化地殼形成于很久以前，但只能是在大氣中出現了游離氧之後。計算表明，地球大氣中的全部氧(1200萬億噸)是綠色植物用3700年制造出來的，從地質學角度來說這只不過是一瞬間。然而，如果地球上的植物全部死去的話，游離態氧便會很快與有機物結合成為二氧化碳，或者使岩石中的鐵發生氧化從而消失殆盡。火星大氣中只有0.1％的氧，然而二氧化碳卻佔95％，其余的是氬和氮。為了使火星變成“紅色行星”，火星上現今的氧含量是遠遠不夠的。由此可見，生成如此大量的“鐵銹”不是在現在，而是在遙遠的過去。
讓我們試著計算一下︰火星上為形成現今的紅色物質從大氣中消耗了多少氧?火星的表面積是地球的28％，為了使整個火星1千米厚的風化層地殼變成紅色，要從火星大氣中消耗約5000萬億噸游離氧。這使我們完全有理由認為，過去在火星大氣中的游離氧並不比地球上少。這意味著，火星上曾存在過生命!
火星上凍結的河流
火星上曾經存在過大量的水，關于這一點從宇宙探測器發回的照片上已得到了證實。那里的河谷宏偉綿長，分支如網，如同著名的美國科羅拉多大峽谷。很可能現今在火星紅色土壤之下還存在著凍結的海洋和湖泊。火星和地球很可能一同度過了幾次大冰川期。地球上最近一次大冰川期發生在1.2萬年∼1.3萬年前。我們現在正生活在全球變暖時期。火星照片顯示，那里也正在發生著厚達數千米的永凍層解凍現象︰河谷斜坡上正在融化的紅土出現了大滑坡。因為火星上的氣候遠比地球的要冷，所以它擺脫最近一次大冰川期所用的時間也要比地球遲緩許多。
由此我們可以說，在水和大氣中氧的共同作用下，再加上比現在較為溫和的氣候，火星漸漸被這樣一層厚厚的“鐵銹”覆蓋起來，如今從相隔幾億千米的地球看起來像一只“紅眼楮”。而這顆“紅色行星”要產生出“鐵銹”來還必須具備另一個條件，那就是，曾經生存過茂盛的植物。
有證據說明火星上存在過這個條件嗎?美國人在地球南極冰川中發現了一塊由于某次駭人的大爆炸而從火星表面拋出的隕石。這塊隕石上保留著與地球原始細菌類似的殘跡，它們的年齡大約有30億年。而南極冰蓋是在1600萬年前才開始形成的，也就是說，這塊火星岩石碎塊在未墜落到地球上之前不知在宇宙中游蕩了多久。許多專家認為，火星上發生的一系列大爆炸並不很久遠——3000萬年∼3500萬年以前。
地球生命的發展歷史表明，前寒武紀原始的藍藻類植物演變成石炭紀大片茂密森林總共用了兩億年。也就是說在火星上，生命由原始細菌(其殘跡已印留在那塊隕石上)發展到復雜形式(茂密的森林)，從時間上說是綽綽有余的。
這就是我們為什麼要說火星曾經存在過生命!而現在那里的生命看來實際上已不復存在，因為火星大氣中的氧含量已微乎其微。
那麼，這顆星球上的生命是如何夭折的呢?大概不是因為發生了大冰川期。地球的演化史足以證明，生命最終能巧妙地適應數次冰川期而存活下來。“紅色行星”上生命的滅亡很可能是被幾顆巨大的小行星多次撞擊的結果。火星上含有鐵氧化物的紅色物質中多半是鐵的紅色磁性氧化物。這恰好證明發生過劇烈的隕星撞擊。
火星和地球上的磁性赤鐵礦
通過對火星上紅色沙質土壤的分析，人們發現它們具有驚人的特性︰具有磁力!而具有同樣化學成分的地球上的紅色土壤卻不具有磁性。這種物理性質的巨大差別，是因為充當地球上紅色土壤的“染料”是鐵氧化物——摻雜著褐鐵礦(鐵的氫氧化物)的赤鐵礦，而火星上的“染料”卻基本上是磁性赤鐵礦。磁性赤鐵礦是一種具有磁鐵礦物質結構的紅色磁性鐵氧化物。
赤鐵礦和褐鐵礦在地球上分布很廣，而磁性赤鐵礦卻少有所見，偶爾見到的則是磁鐵礦石發生氧化所形成的。磁性赤鐵礦是一種性質不穩定的礦石，溫度超過220℃便會失去磁性變成赤鐵礦。
現代工業可以大規模生產合成磁性赤鐵——鐵的磁性氧化物，並用來制造諸如錄音磁帶等產品。錄音帶上的紅褐色是由鐵的磁性氧化物微小粉末中的雜質形成的，雜質是在冶煉鐵的氫氧化物(諸如褐鐵礦石)達到800℃∼1000℃時產生的。這種鐵的磁性氧化物性質穩定，即便是以後再燒煉也不會失去磁性。
在俄羅斯雅庫梯亞境內(西伯利亞東北部)尚未發現分布極廣的鐵的磁性氧化物礦藏之前，磁性赤鐵礦被認為在地球上極少遇到。俄羅斯地質學家們當時正在那里尋找含有金剛石的金伯利岩，但意外地發現了大量與金伯利岩極其相似的異常物質，即富含鐵的磁性氧化物。這是一種質量很大的紅棕色沙岩，經冶煉後仍有磁性， 與人工合成的磁性赤鐵性質相似。問題是，為什麼這種沙岩性質上與普通的磁性赤鐵礦不同?為什麼更像合成的鐵的磁性氧化物?為什麼它偏偏在雅庫梯亞如此之多，而在地球古老沉積層的大量紅色物質中或赤道上卻沒有?這是否說明，過去有某種猛烈無比的能量流燒灼過西伯利亞的東北部?
在西伯利亞巴利卡依河流域發現了一個驚人的巨大隕石坑，從中似乎可以找到答案。巴利卡依隕石坑的直徑130千米，在其東南方向還能找到其他因隕星墜落所造成的“傷口”遺跡，“創面”直徑也不算小，達幾十千米。這場駭人的災難發生在距今大約3500萬年前，兩個地質時期的界限——始新世和漸新世可能從此劃分。在這兩個時期的地質交界處，考古學家找到了生命類型遽變的遺跡。
這個宇宙星際踫撞所迸發出的能量酷烈無比。隕星的直徑為8千米∼10千米，質量約3萬億噸，速度為20千米／秒∼30千米/秒，像子彈擊穿一張紙一樣穿透大氣層。撞擊到地球後產生的熱能熔化了4000立方千米∼5000立方千米因遭撞擊而混合在一起的玄武岩、花崗岩和沉積岩。在半徑數千千米範圍內所有生命全部消亡，河流、湖泊中的水被蒸發掉，地球的表面被宇宙之火燃燒。撞擊時，瞬間溫度和壓力異常強大，現今在巴利卡依河流域隕石坑發現的特殊礦石可以說明這一點。這些礦石只能產生在“非地球上”的幾十萬大氣壓條件之下。這是一種二氧化 變體——石英和斯蒂曉夫石還有六角形的金剛石變體。巴利卡依隕石坑是世界上最大的金剛石產地，但不是像金伯利岩那樣的立方體，而是六角形的平面體。遺憾的是，這些晶體的品質低下，連應用到機械上都沒有價值。極其猛烈的燒灼還造成了另外一個結果，翻到地表的紅色褐鐵礦石被燒灼後，鐵的氫氧化物轉變成了紅色的鐵的磁性氧化物——性質穩定的磁性赤鐵礦石。
在雅庫梯亞發現的大量紅色的鐵的磁性氧化物是開啟火星紅色地殼磁性之謎的一把鑰匙。那個星球上比巴利卡依隕石坑還大的隕石坑有幾百個，較小的就無法計數了。
火星曾經飽受隕星的轟擊，其中很多隕石坑都很年輕，火星的表面積大約是地球的1／4，經過如此猛烈的灼燒之後，風化的含鐵地殼發生了磁化現象。火星土壤中磁性赤鐵礦石含量達到5％∼8％。現在這顆星球上的稀薄大氣層可能也是由于隕星的撞擊造成的︰氣體在極高的溫度下變成了氣溶膠流體並被永遠地拋離到宇宙中去了。現今火星大氣中的氧是殘留物——原有的氧全孕育成後來被隕星毀滅的生命，而其本身的大部分又被隕星趕到了宇宙中。
火星的第三顆衛星
為什麼會有如此眾多的隕星凶猛地轟擊這顆“紅色行星”?僅僅是因為它比其他行星更靠近“隕星帶”嗎?(“隕星帶”是在這一軌道上可能存在過的神秘的法艾東星的碎塊)。天文學家們認為，火衛一和火衛二曾被隕星帶中某星球的引力場攫獲。
火衛一沿著距離火星表面僅有5920千米的軌道圍繞這顆星球轉動，在火星一晝夜期間(24小時37分)繞行三周。通過某些計算表明，火衛一幾乎緊貼著所謂“隕星叢林”的邊緣，也就是說接近到引力可以將這顆衛星撕成碎片的危險距離。火衛一的形狀像一只馬鈴薯，它長27千米 ，寬19千米。這只巨大的“馬鈴薯”解體後的碎塊隕落到火星上形成駭人的轟擊，頻頻灼燒火星的表面。火星上的殘留大氣當然也一次次被擊出，形成炙熱的膠體飛向宇宙中去了。
有一種見解認為，火星在此之前已經遭受過某種類似的災難。火星周圍很可能至少還存在過一顆衛星，如果給這顆衛星起個名字的話，應該叫做塔納托斯——死神——再恰當不過了。塔納托斯趕在現今正在消亡的火星衛星之前，穿過了隕星叢林的邊緣。很有可能正是塔納托斯解體後的隕石碎塊毀滅了火星上的所有生命，從火星表面上抹掉了生命的痕跡，銷毀了大氣中的氧，並且在撞擊時使火星的紅色地殼發生磁化。經過最後的這幾百萬年，終于使火星變成了一個了無生機的荒漠，布滿了凍結的海洋和河流，其上覆蓋著紅色的帶有磁性的沙礫。與此類似的較小的激變在行星世界中並不罕見。現今地球上廣袤的撒哈拉沙漠僅僅在6000年前還流淌著水量豐沛的河流，生長著茂密的森林以及其他朝氣蓬勃的生命，這就是明證。
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文章作者:郭奇瑞
責任編輯:skylook
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