我們今天開始講外星生命，科學(xué)精神中有一個很重要的概念希望大家記住，那就是在討論一個重要的概念之前，要先把這個概念給定義清晰。只有概念清晰了，才能進(jìn)行有效的討論。否則就很容易陷入你說你的、我說我的那種尷尬境地。

所以，我要先把外星生命的定義給說清楚。所謂外星生命就是地球以外的符合人類現(xiàn)有認(rèn)知水平的生命。比如，我們所知的任何生命都離不開液態(tài)水，并且都是基于化學(xué)元素碳（C）的有機(jī)分子組合成的復(fù)雜有機(jī)體。

那有些同學(xué)可能就要發(fā)問了：

·?憑啥外星生命非要和我們地球上的生命形式一樣呢？

·?地球上的生命都是以碳元素為基礎(chǔ)的，那說不定外星生命是以硅元素為基礎(chǔ)的呢？

·?憑什么外星生命也一定需要水呢？

這就是科學(xué)思維和普通思維最大的區(qū)別之一，真正的原因不是科學(xué)家一定要把水設(shè)定為生命之源，而是科學(xué)誕生的幾百年以來，經(jīng)過科學(xué)家的最大努力，也依然無法找到任何離開液態(tài)水，可以保持活動狀態(tài)的生命的證據(jù)。

科學(xué)思維的第一條就是質(zhì)疑，當(dāng)然包括對液態(tài)水是否是生命必要條件的質(zhì)疑，歷史上有無數(shù)的科學(xué)家都質(zhì)疑過這一條。但如果僅僅只是質(zhì)疑，那還不能叫做科學(xué)家，也不能稱為科學(xué)思維。比質(zhì)疑更重要的第二條就是需要探索和實證，經(jīng)過了一百多年的努力探索，這種努力到現(xiàn)在其實也沒有停止過。但是很遺憾的是，我們沒有發(fā)現(xiàn)任何可以脫離液態(tài)水而保持活動狀態(tài)的生命，既沒有找到直接的證據(jù)，也沒有找到間接的證據(jù)。

所以，在現(xiàn)有的情況下，我們在尋找外星生命的時候，只能把液態(tài)水作為生命存在的必要條件。還有一個用同樣邏輯推導(dǎo)出來的必要條件，就是任何生命都需要能量來維持活動。要存在提供能量的物質(zhì)也是必要條件之一。

實際上，從未有科學(xué)家否認(rèn)過宇宙中存在著人類未知的生命形式，相反，大多數(shù)科學(xué)家，以及包括我在內(nèi)的大多數(shù)普通人，也都相信未知生命形式是存在的。但問題是既然它是未知的，那么我們怎么談?wù)撍兀趾握勅ふ夷?？未知就意味著一切可能，而一切可能其實是對具體的科學(xué)活動沒有指導(dǎo)的。"一切皆有可能"不過是"啥也不知道"的一種好聽的、等價的說法而已。一場理性的談話或者理性的探索活動，只能建立在已知的條件下，慢慢往前探索，對于未知的生命形式，只能排除在科研活動之外。

在我后面的討論中，當(dāng)我說"外星人"時，指的就是具有智慧和文明的外星生命。有關(guān)外星生命的謎團(tuán)恐怕與著名的哲學(xué)三問同樣基本。

哲學(xué)家經(jīng)常問的三個問題是，

·?我們是誰？

·?我們從哪里來？

·?我們要到哪里去？

而科學(xué)家往往會追加第四個問題：我們在宇宙中是孤獨的嗎？在這個問題中，又包含了兩個重要的世界未解之謎：

·?太陽系中有外星生命嗎？

·?宇宙中有外星人嗎？

我們先從太陽系開始說起。

在 1965 年之前的 100 多年中，人類是堅信太陽系中還有外星生命的，并且天文學(xué)家們還相信在火星上住著火星人，它們的文明程度不亞于地球人。這是因為，以意大利的亞帕雷利、法國的弗拉馬利翁和美國的洛威爾為代表的天文學(xué)家們，都聲稱通過望遠(yuǎn)鏡看到了火星運河，甚至是火星上隨著季節(jié)變化的"莊稼"。

然而，1965年，美國人發(fā)射的水手四號火星探測器成功地近距離掠過了火星，種種關(guān)于火星運河和火星人的幻想都破滅了，火星是一顆毫無生機(jī)的荒涼星球。

隨著一顆又一顆的宇宙探測器被發(fā)往太陽系的各顆行星，人類已經(jīng)把所有可能存在生命的太陽系大行星或者大行星的衛(wèi)星都探訪了一遍，現(xiàn)在，我們已經(jīng)可以肯定地說，太陽系中不存在外星智慧文明。

但這并不意味著太陽系外星生命之謎也得到了破解，恰恰相反，最近這幾年的太空探索活動讓科學(xué)家們對這個謎團(tuán)更加著迷了?，F(xiàn)在，人類的目光聚焦到了三顆最有可能存在外星生命的星球上，他們是：

·?火星、

·?土衛(wèi)二（也叫恩克拉多斯）

·?和木衛(wèi)二（也叫歐羅巴）。

我們先講火星。

火星

這是人類最為之著迷的外星球，沒有之一。從 1960 年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆火星探測器開始至今，人類就幾乎沒有中斷過朝火星發(fā)射探測器。蘇聯(lián)、美國、俄羅斯、歐空局、日本、中國、印度都曾經(jīng)發(fā)射過火星探測器，截止到 2017 年，一共有 55 次發(fā)射，成功率大約是 45%。日本在 1998 年發(fā)射的希望號和中國在 2011 年發(fā)射的螢火一號都失敗了。在 25 顆發(fā)射成功的火星探測器中，有 6 顆成功地登陸了火星，全部是美國人發(fā)射的[1]。第一個成功踏上火星地表的探測車是1997 年 7 月 4 日成功登陸火星的火星探路者號，人類終于首次清晰地看到了火星的地表，那是一個看上去一片紅色的戈壁，到處布滿了大塊大塊的巖石。

要在火星上找到生命的第一步就是找到液態(tài)水，這是人類已知生命形式中絕對不能缺少的材料。那么，我們有沒有在火星上找到水呢？

2015 年 9 月 25 日，星期五，美國宇航局突然發(fā)布了一篇新聞稿[2]，只有寥寥數(shù)語，但是內(nèi)容絕對勁爆，上面說："NASA 宣布已經(jīng)解決了火星的未解之謎，一項重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)下周將在 NASA 總部揭曉，我們周一見"[3]。好一個周一見，吊足了人們的胃口，在我印象中，美國宇航局還是第一次這么干。于是，全世界的科學(xué)迷都在熱烈地討論著周一到底要宣布什么重大發(fā)現(xiàn)。難道說，NASA 在火星表面發(fā)現(xiàn)了地外生命？沒有什么發(fā)現(xiàn)還能比這個更重大的了。

但是，我當(dāng)時就覺得不可能，因為如果真是發(fā)現(xiàn)了地外生命，那么召開發(fā)布會的應(yīng)該是白宮而不是 NASA。細(xì)心的人注意到了一個細(xì)節(jié)，在參加新聞發(fā)布會的專家名單中，有一個叫歐嘉（Lujendra Ojha）的名字赫然在列，這位歐嘉先生當(dāng)時只有 25 歲，是名 90 后，他 21 歲時就登上了全球的頭條新聞。因為他發(fā)現(xiàn)了一組火星隕石坑的照片，顯示在比較暖和的月份里，火星上有液態(tài)鹽水流動。他和另一位專家麥克埃文一起寫了一篇論文，發(fā)表在了頂尖期刊《科學(xué)》上。21 歲就能在《科學(xué)》上發(fā)論文，這非常了不起。那么，NASA 的這次發(fā)現(xiàn)會不會跟水有關(guān)呢？

其實這之前關(guān)于火星上有水已經(jīng)有了不少突破性的發(fā)現(xiàn)了。

·?大約 40 年前，科學(xué)家們根據(jù)照片推測火星有著大約 3200 米厚的極地冰蓋，很可能保留著沒有被蒸發(fā)掉的剩余的水分。

·?2010 年在對火星氣候變化的研究中，則發(fā)現(xiàn)了地下水的間接證據(jù)。

·?而好奇號探測器 2013 年發(fā)現(xiàn)每立方英尺的火星土壤中有 2% 的水分子。

但是，這一切都不是火星上有水的直接證據(jù)。科學(xué)中，最重要的就是證據(jù)。一切科學(xué)新發(fā)現(xiàn)都要用證據(jù)來說話。

令人無比煎熬的三天終于過去了，周一到了。發(fā)布會來了[4]。答案也揭曉了，首席科學(xué)家邁耶鄭重宣布：在某些條件下，我們在火星上找到了液態(tài)水。

這里我補(bǔ)充說明一下，這次發(fā)現(xiàn)的仍然是高濃度的鹽水。美國《國家地理》雜志在報道時用了"最具權(quán)威的、最可靠"的一詞[5]。這個證據(jù)是什么呢？

原來，通過火星探測軌道器上的成像光譜儀，研究人員在火星山坡表面找到了水化礦物的痕跡，從這些斜坡表面能看到一些神秘的條狀紋路。

·?在溫度比較高的時候，這些條狀紋路的顏色會變深，似乎隨著陡峭的山坡往下流；

·?而在溫度較低的時候，這些條狀紋路顏色會變淺[6]。

·?當(dāng)溫度超過零下 23 攝氏度時，它們會出現(xiàn)在火星上的幾個位置，

·?而溫度更冷時，它們就消失了。

紋路·淺

紋路·深

含水的鹽會降低鹽水的冰點，就像在地球上，我們往道路上撒鹽，冰雪會融化的更快。科學(xué)家們表示，這可能是淺層的地下水流動，有足夠的水慢慢流向表面，才能解釋得通條紋的變深。

既然火星上有水，那么火星上有生命嗎？早在 2013 年時，NASA 通過對比火星表面的巖石樣本后發(fā)現(xiàn)，火星在遠(yuǎn)古時期存在支持微生物存活的環(huán)境[7]。現(xiàn)在有了水，微生物存活的可能性就更大了。另外，衛(wèi)星曾經(jīng)拍到過一組照片，從照片上可以看到火星地下洞穴的入口[8]，現(xiàn)在這些洞穴中，就有可能存在水坑，里面是否會存在生命呢？我們現(xiàn)在不知道。

火星生命之謎是目前行星科學(xué)中最有份量的未解之謎之一，我們期待著更多好消息的出現(xiàn)。

下一期我繼續(xù)給你講太陽系中另外兩顆迷人的星球，木衛(wèi)二和土衛(wèi)二，也就是歐羅巴和恩克拉多斯。

參考資料：

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Exploration_of_Mars#Timeline_of_Mars_exploration

[2]:https://www.nasa.gov/press-release/nasa-to-announce-mars-mystery-solved

[3]:https://heavy.com/news/2015/09/is-nasa-going-to-announce-mars-has-flowing-liquid-water-life-ocean-mystery-solved-press-conference-how-to-watch-livestream/

[4]https://v.qq.com/x/cover/el7mouselxpimp4/l0169yj54b4.html?

[5]https://news.nationalgeographic.com/2015/09/150928-mars-liquid-water-confirmed-surface-streaks-space-astronomy/

[6] https://www.nasa.gov/press-release/nasa-confirms-evidence-that-liquid-water-flows-on-today-s-mars

[7] https://mars.nasa.gov/resources/5123/

[8] https://www.space.com/3632-mars-caves-targets-search-life.html