火星上有生命吗?

报告中明显缺失¹火星上有一个埋在地下的浅液态水湖，或者从附带的评论来看，²是关于天体生物学意义的讨论。这可能是应该的:这个结果本身并不能告诉我们火星上是否曾经有过生命。但是，尽管行星科学家有很多很好的理由对这颗红色星球的水文历史和现在感兴趣，这些水文历史和现在与假定的火星生命形式无关，但对于更广泛的公众来说，这是一个笼罩在火星上寻找水的问题。

地下

该湖本身直径约20公里，深几米，充满浓盐水，埋在火星南极南极平原(Planum Australe)约1.5公里厚的灰冰下。将它与已知存在于我们南极冰盖下的类似水体进行比较，几乎是一种故意的害羞。当然，这种比较与地理环境有关。但众所周知，南极冰下湖泊拥有丰富的生态系统，^3.这表明即使在这种看似恶劣和难以接近的环境中，生命也有可能存在。科学家们在这样的湖泊中钻探，带出了充满微生物的水。

当然，如果认为火星湖的情况也是如此，那就太荒谬了。我们不要忘记，这一发现本身仍是初步的。这是基于欧洲航天局“火星快车”飞船上的Marsis仪器对火星表面进行的雷达探测。¹由于雷达波所经过的物质介电常数(对电场的响应)的变化，冰内的液态水将明显成为更明亮的雷达反射。意大利博洛尼亚国家天体物理研究所的Roberto Orosei和他的同事们考虑了其他可能的解释，以解释他们在南极平原探测到的亮斑，并得出结论，很难找到任何其他像水层一样合理的解释。但明智的做法是，在得到独立手段的证实之前，这一结论只是暂时的。很难想象在可预见的未来会有任何形式的机器人钻探调查，但目前环绕火星运行的美国宇航局(Nasa)火星勘测轨道飞行器上有一个雷达仪器，可能会派上用场。

在压力下

尽管如此，让我们现在接受这些调查结果。水的温度被认为在零下268华氏度^°C，但由于上面冰层的压力和大量溶解盐(镁、钙和高氯酸钠，已知存在于火星风化层(“土壤”)中)的冰点降低的结合，使其保持液态。人们还没有充分认识到，这种压力引起的效应本身就是水的特性，特别是在压力-温度空间中融化线的负斜率——正如克劳修斯-克拉珀龙方程所表明的那样，这是由水在冻结时的膨胀引起的。

一个关键的问题是，这样一个冰点洼地所必需的水的高盐度是否超过了已知的生命界限。当然，我们在这里谈论的只是“我们所知道的生命”的多样性，但这至少给了我们一个参照系。当然，在高盐度的陆地环境中也发现了嗜盐细菌，包括南极冰下湖，其盐度大约是海水的六倍。我们有理由相信，所有陆地生物王国都有一个共同的水活动阈值一个_w在这种情况下，这是由盐度决定的关键指标，大约为0.6。⁴

虽然目前还不清楚火星的雷达信号是否能让人很好地估计出火星湖的盐度，但火星湖似乎很可能在这个上限之上。无论如何，这样的考虑有助于讨论该湖的宜居性，而不仅仅是挥手而已。当然，确定火星环境是否在陆地生物的宜居范围内并不能告诉我们任何关于在另一个世界上进化的生命的信息，但从原则上讲，生命是否可以在那里存在似乎值得知道。

爱外星人

生命能在这样与世隔绝的地方存活吗?20世纪60年代末，当第一批火星着陆器(海盗号任务)被考虑时，火星生命被提出，环保主义者詹姆斯·洛夫洛克提出，生命可能是一件全有或全无的事情:要么接管并改变一个世界，要么无法立足。但20世纪70年代，人们在热液喷口周围发现了繁荣的生态系统，这些生态系统依靠当地的热量和化学梯度而不需要光合作用，这为这种讨论带来了新的视角。当然，这些喷口群落并非完全与上面的生物圈隔绝，尤其是因为后者会影响气候和海洋环流。但他们允许一些问题变得更加尖锐。

换句话说，对火星上假定的湖泊提出天体生物学问题，并没有什么不光彩的，也没有什么不可减少的推测。问题的关键——在科学中常常如此——不一定是要得到答案，而是要找到更好的方法来提出问题。