毅力号登陆火星模拟图，图片来自NASA

撰文 | 张同杰（北京师范大学天文系教授）

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2020年三个火星探测器中国的“天问一号”、 阿联酋的“希望”号和美国NASA“毅力”号（Perseverance）火星探测器，踏上飞往火星的征程，2021年将逐鹿火星，堪称三雄争霸。

“毅力”号火星着陆模拟图，图片来自NASA

“毅力”火星探测器预计北京时间2月18日今天晚上着陆火星，首先成为急先锋。它的最重要任务就是寻找火星曾经存在生命的痕迹，如同在地球上寻找古生物化石一样，它要在地球之外的火星上对外星生命进行“考古”探测研究，可以称为人类首次地外生命考古。

宇宙中的生命包含低级生命和高级生命。低级生命是最简单的生命形式如微生物等。有机分子，例如氨基酸、糖和蛋白质等，则是所有类型生命的物质基础。

20世纪60年代天文学四大发现包括星际有机分子。2020年天体生物学家在金星大气层中发现了磷化氢（PH3），它视为“生物标志”即可能存在着生命（低级生命）的迹象，文章在Nature上发表。上述这些研究都是依据生物物理化学等知识，依靠天文技术手段探测地外生命在当今宇宙中是否存在。这是天体生物学 (Astrobiology）的标准研究方法和内容。

此次“毅力”号的火星生命探秘是天体生物学和考古学的结合，即天体生物考古学。这如同天文学和物理学的结合诞生出天体物理一样。

杰泽罗陨石坑（Jezero Crater）三角洲。图片由美国火星勘测轨道探测器拍摄。

那么此次“毅力”号着陆火星会成功找到生命遗迹吗？首先根据太阳系演化理论，地球和火星很相似，火星曾经拥有生命存在的环境，其次前期火星探测已经找到了最合适的考古地点杰泽罗陨石坑（Jezero crater）。研究表明，在着陆点杰泽罗陨石坑发现远古微生物存在迹象的可能性很高（如上图）。

大约几十亿年前，杰泽罗陨石坑曾经是一个大湖。火星上有很多陨石坑都可能是古湖泊，但是不是所有的陨石坑都有证据表明确实曾经是湖泊。杰泽罗陨石坑与众不同，它有一个流入河流和一个留出河流，这意味着它曾经存在水，因此杰泽罗陨石坑确实是古湖泊。另外在杰泽罗陨石坑内观测到了火星上最完整的三角洲沉淀物（上图中蓝色部分），这是微生物最适合生存的地方，也是保存这些微生物的极佳地点。

杰泽罗陨石坑在火星上是独一无二的，除此之外找不到如此独特完整的湖泊系统包含如此完整的三角洲地带和多样化的沉积矿物质。因此，杰泽罗陨石坑是地外生命考古的最佳地点。最后“毅力”号携带着先进的挖掘机-“洛阳铲”等用于取样和分析的精密仪器。

因此，我们相信，经过漫长复杂的火星工作后，此次NASA“毅力”号火星探测器将有可能首次探测到地外生命（低级）存在的证据（如果在火星大气层中发现了磷化氢（PH3）存在疑点）。这表明即使在太阳系中我们也不孤独，这将大大推进了我们地球人类探索地外文明的步伐。

“毅力”号在火星上发现生命迹象，将验证我们已有的宇宙观，而不能改变我们的宇宙观，因为我们的宇宙观在当今天文学发展历史中早已形成，尤其是21世纪以来发展起来的精确宇宙学理论和观测让我们更加清楚地认识到我们在宇宙中并不特殊。我们在宇宙中并不特殊（如上图）。

我们一直在寻找宇宙的中心，从地球是中心，到太阳，再到银河系，一直到整个宇宙，最终我们发现宇宙没有中心，或者处处是宇宙的中心。

我们认为，生命必需的成分和条件在宇宙任何地方都是普遍存在的，这基于两个假定。

1.德雷克公式从统计上揭示了银河系中能够与外界交流的文明的数量。可以估算出在银河系中大概有10亿系外地球，即地外文明可达亿级；

2. 哥白尼原理（The Copernican Principle），即宇宙处处是平权的，因此宇宙别处肯定有生命和地外文明。

因此，希望NASA“毅力”号将会证明我们在宇宙中不孤独，曾经有其他古老的生命一直陪伴着我们，直至今日我们远隔重洋、突破种种限制才看到了它们。

注：本文部分内容见此前文章“马斯克想葬在火星？不过这里有可能早就埋藏了其他生物”。

制版编辑 | Morgan