你知道吗--现代科学中的100个问题-第9章

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　　　　质集是什么原因造成的呢？

　　　　现在有两种理论。有些天文学家认为，这些平原地区是由极大的陨石在月球上碰撞出来的特大号环形山，这些陨石可能埋入地下，至今仍在那里。它们的主要成分可能是铁，比普通月面物质的比重要大得多，因此会呈现出质量高度集中的异常现象。

　　　　第二种理论认为，在月球的早期，月面上的“海”真的是海洋。在海水被蒸发到星际空间之前，海底积聚了厚厚的沉积物，这些物质现在还在那里，造成了多余质量的集中。

　　　　将来进一步对月球进行探索，准会确定出这两种理论是否有一个是正确的，以及是哪一个是正确的。一旦知道了真情，它又会再告诉人们许许多多关于月球（以及地球）的早期历史。
第27节
　　　　从某种角度来看，由于人们已做的工作毕竟有限，因此不应对这几次月球探险抱有过多的指望。我们已做到的，充其量只是在相当于南北美洲总面积那样大的月球上，从相距很远的六个地点挖得了一些月面物质而已。宇航员每次来至月面上，都会有一些惊人的发现，但是，这离解答月球之谜可以说还相隔十万八千里呢！

　　　　何况，天文学家和地质学家也只不过刚刚着手工作。对月球上岩石的研究需要进行好几年。这一课题可能会有很大的用处，因为在这些岩石中，有一些是在太阳系开始存在的最初几亿年里生成的，它们已有四十亿岁上下了。在地球上，迄今仍没有找到这种早期生成、并且无变化地保留了下来的物质。
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　　　　由于人们对月面物质化学成分进行研究的结果，有一点已经很清楚了，这就是：月球上各种元素的分布与地球上有显著的不同。同地球相比，月面岩石中那些倾向于形成低熔点化合物的元素——如氢、碳、钠、铅等等——的含量很少；而生成高熔点化合物的元素——如锆、钛和各种稀土金属——在月壳中的含量则比地球多。

　　　　用推理的方法对这一现象进行解释时，我们可以假设月球表面曾有过很高的温度，而且这一高温时期相当长，以致低熔点化合物大部分蒸发散逸掉了，高熔点成分则原封不动地留了下来。由于在月球上发现大量的玻璃状物质——这似乎表明月面大部分曾熔化过，后来又重新凝固起来——这种推论就得到了进一步的支持。

　　　　但是，这些热量是从哪里来的呢？可能来自早期大陨石对月球的撞击，也可能来自火山的大喷发。如果热源是这两者，熔凝效应会是区域性的。但是，到目前为止，人们得到的证据表明这一现象在月球上是普遍存在的。

　　　　也许，这一效应的产生是由于太阳曾有过一段很长的高热时期。如果真是这样，地球过去也会处于同样的高温之中。尽管地球与月球不同，有大气层和海洋保护着它，但也应该能在地球上找到这一高热时期的证据。目前尚未发现这种证据，不过，这可能是由于地球上没有一块岩石能从太阳系历史的最初几亿年就一直无变化地保存下来的缘故。

　　　　第三种可能性是月球曾一度比现在离太阳近得多。起先，它可能是具有狭长椭圆轨道的行星，轨道的一端离太阳就象水星离太阳那样近。这时，月球表面就会受到太阳的强烈焙灼。

　　　　在轨道的另一端，它可能离地球的轨道比较近。在过去的某个时候，也许就在十亿年前，这种状况使得它被地球俘获过来，因而把它从行星变成了卫星。

　　　　不管是什么原因，月球的这种被烘烤过的表面有一点使人们很失望：它增大了在月球表层几公里深度内不会有水分存在的可能性，这意味着在月球上建立移民点要比有水源时困难得多。
第28节
　　　　说真的，对这个问题，我们现在还回答不出来，除非科学家登上火星并进行研究，否则，我们可能永远不会知道。

　　　　不过，根据目前我们所掌握的知识来看，火星上是有希望存在生命的。诚然，火星探测器“水手九号”从火星上方１６００公里的位置上，对火星的所有区域进行了观察，并没有发现什么生命迹象。但是，如果用同样的方法，在同样的高度向地球窥探，也同样不会发现地球上的生命迹象。

　　　　火星的大气十分稀薄，只有地球上大气密度的百分之一，而且，它的成分几乎都是二氧化碳。还有，火星离开太阳的距离是地球的一倍半，那里的温度会象地球南极洲地区夜间的温度那样低。而在它的两极地带，低温会使二氧化碳冻结成为固体。

　　　　如果没有特殊的保护措施，人类是无法在这种环境里生存的。事实上，地球上的任何动物都无法在那里生存。到火星上去的“地球人”只能在室内或地下洞穴里生活，然而，这是不是就意味着火星上不存在能适应火星条件的高级生命形态呢？应该说，存在的机会是很小的，但不能完全排除。

　　　　那么，简单的生命形态——象地衣一类的植物和细菌类的微生物——会不会存在呢？它们存在的机会要大得多，或许，火星上的环境对它们还是相当不错的哩。大家知道，过去人们曾希望月球上有可能存在着简单的生命形态，这种希望现在正在逐渐破灭，但火星上的条件要比月球上好得多。火星离开太阳比月亮离太阳远，又有一层可以起一些保护作用的大气，因此，火星所受到的会把形成生命所必须的复杂分子破坏掉的强烈太阳辐射会少一些。

　　　　还有，由于火星比月球冷，又比月球大，它就更能成功地把造成生命起源的挥发性物质保留下来。火星上有丰富的二氧化碳，肯定还含有水分。有了这些东西，生命就能够形成，既然地球上有某些十分简单的生命形态可以在类似火星的条件下继续生存下去，那么，从一开始就适应于火星上的条件的生命形态，就更应当如此了。

　　　　“水手九号”所拍摄的照片表明，火星上的条件不一定总象目前那样严酷：火星上有火山地带，有一座大火山叫尼克斯·奥林匹亚，这座山的直径比地球上的任何一座火山都要大上两倍。这表明火星从地质学上说是一个活跃的世界，它正处在变化之中。

　　　　火星上有一些曲折的线条，大家都觉得这些东西看起来像是河道，有的天文学家甚至认为，这些线条的外表就能说明，不久以前（从地质学上说），这里有水流过。还有一点，火星两极的冰冠看起来似乎有周期性的消长变化。

　　　　可能火星会交替着经历两种状态。一种是漫长的冬天，这时候，大部分大气都冻结了，只剩下极其稀薄的一点儿（目前正是如此）；另一种是漫长的夏季，这时候，全部大气都将化为气体，大气层会跟地球的一样稠密。

　　　　也许，火星上的生命目前正在火星的土壤里休眠，一到长夏来临，大气浓厚起来，水也流动起来时，那里的生命就会比我们目前所想象的更加欣欣向荣地生长起来。
第29节
　　　　对这个问题，科学家会毫不迟疑地用最大的嗓门回答：“那还用说！”

　　　　地球上所有的生命形态，都毫无例外地是在蛋白质和核酸的巨大分子的基础上形成的。它们全都借助于同一类化学反应，起控制作用的也是同一类的酶。地球上的所有生命，都是由一条线上发展下来的各个变种。

　　　　如果火星上有生命，无论它们是何等的简单，都有可能是另一条线上的一系列变种。这一来，我们一下子就把生命的种类扩大了两倍（碧声注：疑此处有错，当为扩大一倍、达到原来的两倍），还有可能立刻获得对生命本质的更为根本的了解。

　　　　即使火星上的生命被证明是建立在与地球上相同的那一条线上，在细微之处也会存在着有趣的不同。比如说，地球上所有的蛋白质分子都是氨基酸构成的，所有的氨基酸（除一种外）都可以是左旋的，或右旋的。在所有与生命无关的现象中，这两类氨基酸都是同样稳定的，也以同样的数量存在着。

　　　　然而，在地球上的蛋白质中，所有的氨基酸，除了最无关紧要的最稀少的例外几种，都是左旋的。这就是说，蛋白质分子能够形成纯净的一串；而如果有些氨基酸是左旋的，另一些是右旋的，那就不可能形成这种纯净的蛋白质。然而，如果这一串都是由右旋氨基酸所组成，那也同样是纯净的。

　　　　那么，为什么生命出现在左旋系统中，而不出现在右旋系统中呢？这是不是纯属偶然呢？地球上的第一息生命是偶然地成为左旋物体的呢，还是由于这里面有什么本质上的不对称性，使得左旋系统成为必然呢？火星上的生命有可能解答这个问题，以及其它类似的问题。

　　　　就算火星上的生命确实和地球上的生命属于同一条线，在各个细节上也相同，单凭能知道这一点，去火星走一走也是值得的。这个事实本身就是有意思的证据。它表明地球上所存在的这些生命，可能是任何一颗行星——哪怕它们与地球很少有相似之点——所能具有的唯一生命形态。

　　　　除此之外，从生物化学的角度来看，如果火星生命也和地球生命一样，是以碳元素为基础的，它们的生命物质的分子结构可能比世世代代生长在地球这个环境更适宜之处的任何生命都原始得多。如果是这样，火星就成了一座实验室，我们在那里可以观察到（可能）曾经在地球上存在过的生命的雏形。我们甚至可以用它们来做实验——在地球上，我们也可以这样做，但会多花掉许多时间——以探索潜藏在复杂的地球生命内部的基本真理。

　　　　纵然火星上根本就不存在生命，在那里的土壤中，也很可能存在着有机物的分子。它们虽然并没有生命，但却可能正在向生命之路迈进。它们可能会说明在地球上出现第一个足够复杂的、可以被称为是生命的东西之前，地球所经历过的所谓“化学进化”这一阶段的本质。

　　　　无论我们对于火星生命能了解到什么，都非常有可能帮助我们对地球上的生命有更为清楚的理解（就像学了拉丁语和法语，会有助于使我们对英语了解得更清楚些一样）。肯定地说，如果我们去火星是为了比在地球上更多地了解地球本身的话，这就足以使我们尽力去这样做了。
第30节
　　　　二十世纪初，人们曾认为地球和其他行星是由太阳所抛出的物质生成的。在人们的想象中，地球是逐渐冷却下来的，从白热到红热，再到一般的温度，最后降到水的沸点。当它冷却到一定程度时，地球那炽热的大气层中的水分就开始凝结起来，于是开始下雨了——下了又下，接着还是下。滚开的大雨降到滚烫的地面上，嘶嘶响着，向四处迸溅，这种令人难以置信的雨下了许多许多年，我们这个星球的高低不平的地面终于冷却得可以容纳这些雨水了，这就出现了海洋。

　　　　这种说法戏剧性十足，然而却几乎完全是错的。

　　　　现在，科学家相信，地球和其他行星不是由太阳生成的，而是在太阳自身开始生成那个时期内，由物质微粒聚集而成的。地球从来没有达到太阳那样的温度。但是，由于形成地球的这些微粒互相撞击的能量，它会达到相当高的温度。这个温度足以使得原先所有的大气和水蒸汽跑掉，因为地球的相对小的质量无法把它们留住。__

　　　　换句话说，