火星驚現神秘薄霧 NASA：生命潛伏在冰層下(圖)
神秘的“火星霧氣”
“古代天文學，以天體測量為主，主要研究天體在空間的位置及其運動；至牛頓時代，牛頓創立牛頓力學，使天文學出現了一個新的分支——天體力學，這是天文學發展歷史上的一個巨大飛躍；以愛因斯坦提出廣義相對論為標志，天體物理學自此誕生并一躍成為天文學研究的主流……”
“2009國際天文年”來臨之際，中國天文學會理事長、中科院國家天文臺副臺長趙剛博士，就現代天文學前沿熱點問題，應邀接受本報記者采訪。
本世紀天文學“兩朵烏云”：暗物質與暗能量
上個世紀30年代，諾貝爾獎獲得者密立根，曾致力于將位于美國加利福尼亞州南部城市帕薩迪納的加州理工學院，建成世界一流的研究機構。他聘用的第一位從事天體物理研究的學者，是瑞士籍科學家弗里茲·茲威基。1934年，茲威基研究了星系團內星系的運動，首次提出暗物質存在的可能性。
星系在宇宙中有一種成團傾向，彼此之間有引力聯系，由其構成的體系稱為星系群；若受引力束縛在一起的星系群不止幾十個，而是幾百個、上千個、幾千個，那么就稱為星系團。星系團中成百上千的星系，因被自身引力束縛，運動速度與引力必須達成平衡才不致出軌；而且引力越強，運動速度越快。然而，茲威基發現，星系團內星系遠遠不足以產生如此大的引力，一定還存在人類看不見的其他物質，他稱之為暗物質。
暗物質存在的直觀證據，是引力透鏡現象：當遙遠星系發出的光途經某個星系團附近時，光線就會因星系團引力偏折，這時的星系團就好似一個透鏡，朝這個方向望去就會看到巨大的光弧甚至同一個星系的幾個不同鏡像。
1990年，美國航天飛機將哈勃太空望遠鏡送上太空。根據哈勃望遠鏡獲取的觀測資料，人們計算出宇宙年齡大約為120億年～140億年；然而天文學家已知有些古老的球狀星團，它們的年齡約為140億年～160億年左右。這便顯現出一種矛盾，即宇宙年齡居然比某些球狀星團年齡小。
后來，一個意外發現震動了科學界。天文學家稱為Ia型的超新星，因其爆炸時發出光的亮度是固定的，故可作為一個標準燭光。知道了標準燭光，再用望遠鏡觀測其亮度，就可確定其距離。十幾年前，由利斯等人和帕爾莫特等人組成的兩個獨立天文研究小組幾乎同時宣布：利用Ia型超新星作標準燭光，他們發現宇宙正在加速膨脹。此前，幾乎所有人都認為宇宙膨脹一定是減速的，因為萬有引力對膨脹只起減速作用。
宇宙加速膨脹這一發現表明：宇宙年齡比人們原來想象的要長，而且其中要么存在斥力，要么存在科學家稱之為暗能量的負壓強。
“了解暗物質和暗能量，是21世紀科學史的大挑戰。”2008年10月12日，“隆重紀念望遠鏡發明400周年——科學大師演講會”在北京人民大會堂舉行，1957年諾貝爾物理學獎獲得者、美國哥倫比亞大學教授李政道在演講中提出上述觀點。他指出：“宇宙總能量約5%是已知物質的能量；約25%是暗物質的能量，約70%是暗能量。但什么是暗物質、暗能量，我們不知道。”
本世紀一項方興未艾探索：地外智慧生命
火星被認為是太陽系中最有可能存在地外生命的行星。
早在19世紀末，“火星運河”的“發現”曾熱遍全球。人們推測，火星上既然有人工運河，就一定會有火星人。此后于20世紀初掀起的認識火星人的熱潮，便不曾中斷。
火星具有與地球非常相近的特征：公轉周期只有1．9回歸年，同地球相差不大；自轉周期即一天的變化同地球幾乎相同：只比地球長140分鐘，近2．5小時；火星劃分5個帶：中間的熱帶，溫度在20攝氏度～80攝氏度左右，南北的溫帶以及兩端的極冠。
火星上是否真曾存在生命？
1975年8月20日和同年9月9日，美國航空航天局先后發射兩艘無人飛船海盜一號、海盜二號，在火星表面開展3項尋找生命實驗即放射性同位素示蹤、光合作用和呼吸作用生物學實驗。3個實驗均未找到生命存在證據。然而，人類仍然懷有兩種希望：如果火星現在沒有生命，是否在很久以前曾有生命存在；現在火星上或許存在一些低級生命，只是對人類精心設計的實驗沒有反應。
太陽系中大行星即木星、土星及天王星、海王星又呈現何種狀態？
從現今探索結果看，這些大行星的大氣主要由液態的甲烷、氫和氨構成，其存在生命的可能性非常小。
太陽系外，銀河系其他類似太陽系的恒星-行星系統，又有多大可能有理性生命存在？
惟有類似太陽大小的恒星－行星系統，才有可能存在生命。大質量恒星演化非常快，從生到死僅約幾百萬年時間，而生命很難在如此短的時間內產生；小質量恒星的光度太暗，其行星必須距它們很近，才能獲取足夠能量使生命過程發生。然而，繞恒星運動太近的天體將被引力場俘獲，在自轉制動下，它們總是以一側相對恒星，這樣便使其一側太熱而另一側太冷。即使行星盡力保存大氣，其強烈的星風亦難使兩側溫度達到平衡。
到目前為止，人類僅尋找到300余顆系外行星候選體，顯然尚需在太陽系其他區域、銀河系其他區域以及不同星族的恒星周圍，繼續尋找系外行星。只有擁有更大樣本的候選體，才能從統計學視角研究行星形成機制及其在銀河系演化中所起作用。
人類即使探測到類地行星，與尋找到地外生命的目標仍相距甚遠。為此，天文學家研究的下一個目標將是某些系外行星候選體大氣成分，以尋找系外生命存在的跡象。
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