科学大讲堂丛书:大家说科学(2019年推荐)

　　《大家说科学》：　　人类为什么要去探测火星？意义是多方面的。　　人类已经采用各种高科技手段探测了木星、水星、海王星等，发现都是没有生命存在的。那么为什么还要探测火星呢？这里不妨说一说气候问题。现在地球气候反常，全球变暖，人类搞不清楚气候变化规律。地球上的气候系统是一个很复杂的系统，地球上有陆地、海洋和大气，这几个部分的相互作用非常复杂，一会儿台风来了，一会儿寒流来了，人们还不清楚陆地、海洋、大气之间的相互作用是如何产生并造成如此复杂的气候现象的。我们不妨设想一下，地球上只有陆地和大气这两种东西，气候变化会不会相对简单一些呢？或者说只有海洋和大气而没有了陆地，这个时候地球上的气候情况又会如何呢？也就是说先把它们分开来研究清楚，然后再把它们综合在一起，就取得“快刀斩乱麻”的效果。可是你能把地球上的海洋拿掉吗？能把地球上的陆地拿掉吗？这显然是做不到的。但是我们可以去其他行星做试验研究，比如说火星上只有陆地和大气而没有海洋，木星上有海洋和大气而没有陆地。因此，其他行星给我们提供了很好的实验室，我们可以先去研究火星、木星的气候状况，并把研究成果带回地球，作为研究地球气候的参考。　　还有，生命是一个很复杂的系统，比如人究竟是怎样得病的？细菌、病毒是怎么产生的？埃博拉病毒为什么那么恐怖？人是怎么衰老的？人的记忆和意识到底是怎么回事？总之有很多生命现象都还是未解之谜。为什么生命之谜如此之难解？其中一个重要原因是地球上物种太多，有几百万种，但组成所有地球上生命的高分子有机化合物都是同类型的，都是以化学元素碳为基础的，经过同样一些类型的化学反应，生成了越来越复杂的化合物，从无生命变成了有生命。　　地球上所有的生命都有共同的起源，从*简单的生命开始逐渐演化到了今天，说到底地球上的生命是一家人，没有其他生命可以做对比研究。假如我们在火星上发现了生命，那么意义就大了：如果发现火星生命跟地球生命基本上是一样的，就等于告诉我们不管在哪里，生命基本上就是这个模样；如果火星上的生命和地球上的完全不一样，那就是火星型生命了。这样就带来了一个新的研究问题，为什么地球上的生命是这样的，火星上的生命是那样的？这就使得我们对整个生命的理解和认识都可以深化下去。当然，火星也可能没有生命。那么火星上有没有复杂的有机化合物？如果存在，这些有机化合物就是通向生命之途的半成品。那么为什么它们*后没有进化成生命，而地球却变成了一个生命的乐园，原因何在？这些都是非常值得我们去研究的。如果火星上连复杂的有机化合物都没有，那么又提出了一个很深刻的问题：火星是一个袖珍的地球，火星跟地球那么多相似的地方，大小相似、质量相近，昼夜和四季相似，地球成了一个生命的乐园，而火星上却没有生命的迹象，这又是怎么回事呢？科学努力的目标就是要回答这些问题。所以探索其他行星确实有很多重要的意义。　　人们对火星的探测连续不断，如1997年“火星探路者号”探测器在火星上着陆，拍摄了很多照片，重要的是“火星探路者号”还带了一辆“旅居者号”火星车，用其仪器探索石头的成分和结构。2004年初，美国派了一对双胞胎“勇气号”和“机遇号”火星探测器登上了火星，主要任务是探明火星的气候状况，掌握火星的地质特征，调查火星上有没有水，寻找是否存在生命的证据，为人类亲自踏上火星做好准备。　　2004年11月16日与17日，“勇气号”拍到了火星云。火星上的云不像地球上的云是由水汽组成的，火星上比较冷，云是由冰晶形成的。　　2004年3月2日，美国国家航天局展示了一张火星岩石的照片。从照片上可以看到，火星岩石是薄片状的结构，极有可能是水的作用所致，证明火星上有过流水。科学家们觉得这个石头非常之可爱，所以给这个岩石取了一个很亲切的名字叫“咪咪”。　　另外，从欧洲的“火星快车”探测器所拍的照片上发现，火星上有一个很大的峡谷，叫作“水手”，这个峡谷非常之长，相当于从杭州到拉萨的距离。这个峡谷的模样与地球上的峡谷地貌很相似，这肯定是冰川流水侵蚀所造成的，因此联想到火星上应该有水。　　现有大量的证据和迹象表明火星上至少是有过水的，水是生命存在之关键，那么火星上的水到哪里去了呢？这是很重要的问题。　　……