56 太阳系的其他星球上现在和过去是否存在⽣命? Is there—or was there—life elsewhere in the solar system?

在你开始好奇除了地球宇宙中还有没有其他生命的时候，科学家们早已经对这个问题严肃认真地进行了长达近百年的持续研究。1924年8月天文学家David Peck Todd满怀期待向天空发射了一个飞艇，目的是把一个装有无线电接收器的装置放在一个很高的位置，以便用来接收火星生物发射过来的信号。毫无悬念，火星生物并不care这个专门为他们设立的装置，因为它们一回也没用过。然而得不到任何信号的科学家们并不死心，在他们的不断忽悠下，各类探测火星的探测器接二连三地发射升空，其中有一大批科学家也义无反顾地加入了寻找地外生命的志愿者队伍之中。

图1 孤独的地球人

目前这个研究领域被称为天体生物学(Astrobiology)，而以前那个叫地外生物学(exobiology)的称呼因为被嘲笑没有研究对象而被抛弃。天体生物学是研究包括地球在内的天体上生命现象的科学，它主要包括：（1）研究天体的环境理解生命诞生的条件；（2）通过物理模型或实验仪器研究天体生命的构成或发展（比如除了碳基以外硅基能否形成生命）；（3）直接寻找和观测天体上的生命现象；（4）对天体的各种数据和证据进行分析从而找到生命的迹象。如此等等。

图2 天体生物学

在天体生物学里最为直接的研究方式就是发射探测器去寻找地外生命，而这个努力让人类首先在火星上花了大量的心思和精力，这些狡猾的家伙认为，如果在火星这样的宜居带上的星球上都找不到生命存在或曾经存在的迹象，那到其他地方去寻找生命又能有多大的希望？即便真的找到了比火星还远的生命，那人类去一趟的代价也太大了，所以对无休止发射卫星这样的小打小闹失去耐心的马斯克干脆成立了SpaceX公司，专门制造飞船要直接去火星上看看那里到底是个什么情况！

图3 马克思spaceX公司的星舰发射

人类对火星的兴趣其实就是源于对“火星人”的好奇。1964年，水手4号探测器经过火星，拍到了火星的第一张照片。水手4号传回来的照片展现了一个干燥、坑坑洼洼、看似荒凉的火星世界，这个结果让很多科学家对火星深感失望。这些照片迫使更多的人把目光无奈地投向了太阳系之外的茫茫宇宙，但依然还有一部分人并不死心。终于，1969年水手9号进入绕火星的轨道，成为人类发射的第一个火星卫星。水手9号传来的图像显示火星表面有很多类似河道的沟壑，这些痕迹似乎是液态水活动过的证据。

图4 水手4号及传回来的火星照片

这一发现又一次把人们的眼光吸引到了火星身上，激动的美国宇航局NASA在1975年又相继把海盗1号与海盗2号探测器（Viking 1 and 2）发射升空，目的就是到火星上去寻找生命证据，但结果是：虽然火星土壤中有化学反应活动，但那构不成微生物活动的证据。然而意外的是1976年海盗1号发回了如下一张让人类浮想联翩的照片。

图5 海盗1号及后续传回的火星上的“雕像”

这次失败让等待海盗号欢呼结果的NASA开始把发射探测器的焦点放在了在火星上寻找水的目标上，只要找到水，离找到生命就不远了。经过Odyssey、Reconnaissance Orbiter 、MAVEN、Curiosity、Phoenix lander等等知名或不知名的探测器的不断地努力，在好奇、天问、探索、勇气、机遇、毅力的帮助下，科学家们最终给出了一个确切的答案：火星上存在水。但液态水不在火星地表，大片的液态水存在于火星南极的地下。然而这个结论就非常有意思了，首先水确切是存在的，比如我国的祝融号也在火星表面发现了液态水的证据，但存在大量液态水的方式却让人怀疑这只是一个推断而不是事实，试想一个如此寒冷的星球，水是如何保持液态的？

图6 火星南极的照片

然而水是有，但生命呢？依然没有答案。根据人类的研究，目前在太阳系中最有可能存在水也就是最有可能存在地外生命的地方有6个：

（1）火星（Mars） 我们的外邻居，它的情况如上所述。

（2）土卫二（Enceladus）它的平均半径252公里，地表平均温度-201°C。 2005年，美国宇航局卡西尼号宇宙飞船拍摄到土卫二南半球的地面裂缝中的冻结水的间歇喷泉。据此科学家们认为，土卫二冰冻的表面下也存在液态水。

图7 土卫二照片

（3）土卫六（Titan）它是土星最大的卫星，半径5150公里，地表平均温度-179°C。太阳系除地球外已知的唯一拥有液态“湖泊”的星球，这些湖由乙烷和甲烷(液态天然气)组成，不断被碳氢化合物的“雨”填满。

图8 土卫六照片

（4）木卫二（Europa）半径1560.8公里，地表平均温度-160°C。木卫二上的液态水可能比地球上所有海洋中的液态水都要多，但木卫二广阔的咸水海被大约10英里的冰层覆盖，这意味着如果那里有生物那生物的光合作用也根本无法进行，但那里也存在依靠地热和地表的阳光形成复杂的具有生命活力分子的可能性。

图9 木卫二照片

（5）金星（Venus） 我们的内邻居，半径6052公里，地表温度+454°C。这么高温度的金星上存在生命的希望也同样渺茫，但金星的炙热会让化学反应更加活跃，金星上也许有可以形成耐受高温的飘浮生物，而其大气中的二氧化硫和一氧化碳可以做为这些漂浮微生物的食物。

图10 金星

（6）木卫四和木卫三（Callisto and Ganymede）木卫四的直径超过4800公里，木卫三的直径大约5262公里，地表温度都在-171°C以下。 这两颗卫星放在一起介绍是因为它们的环境孕育生命的概率不分上下，木卫三和木卫四地表下面可能也存在大片的液态海洋，而海底深处还埋藏着至少有100公里深的岩石。

图11 木卫四和木卫三

人类为了寻找自己的同伴，为此耗费了大量的资源和时间，如今才在太阳系内找到六个可能存在水或生命的地方，然而到底太阳系中有没有生命？虽然现在看起来还不太确定，但其实希望却非常渺茫，因为如果太阳系真的存在生命，那它们大概率也应该进化到了人类的阶段，此时我想它们可能比我们人类更希望找到我们。