美国宇航局的“毅力号”火星探测器在火星耶泽罗陨石坑一块名为“切亚瓦瀑布”的红色岩石上发现了豹纹斑点（采样时间为2024年7月）。科学家认为，这些斑点可能表明，数十亿年前，这块岩石中的化学反应可能证明了微生物级生命的存在。（图片来源：NASA）

宇宙的寂静，在最近被一声来自红色星球的低语打破。9月10日，NASA宣布了一项足以载入史册的发现：“毅力号”火星探测器在火星的古老河床上，识别出了“潜在的生命印记”（potential biosignature）。这个消息让一个萦绕人类已久的问题变得无比迫切：我们是否孤独？

在浩瀚无垠的宇宙中，地球就像一粒微尘。从科幻电影《异形》中狰狞的怪物，到《ET外星人》里温暖人心的访客，人类对外星生命的想象从未停歇。而今天，褪去银幕的光影，科学家们正用探测器传回的真实数据，在宇宙中寻找答案。

宇宙中的生命可能性

银河系中有约1000亿颗恒星，在我们可以研究的宇宙中至少有2万亿个星系。如果这些恒星中的一部分周围至少有一颗行星，那么可能有几乎数不清的外星世界存在。面对如此庞大的数字，如果只有地球存在生命，那将是一个令人难以置信的巧合。

宜居带（图片来源：NASA）

"宜居带"(habitable zone)是科学家们用来缩小搜索范围的重要概念。它指的是行星围绕恒星运行的轨道距离，在这个距离上，温度可能允许液态水在行星表面形成。

就像《三体》中描述的那样，一颗行星是否适合生命存在，取决于它与恒星的距离——太近会导致水蒸发，太远则会结冰。除了适宜的温度外，一个支持生命的行星还需要适当的大小、合适的大气层，以及一颗不容易爆发灭菌耀斑的稳定恒星。

K2-18 b 概念图（图片来源：NASA）

目前，科学家们已经确认了超过5,800颗系外行星(exoplanets)的存在，但实际存在的系外行星数量可能达到万亿级。在它们中，有一些可能具备支持生命的条件。

例如，系外行星K2-18b 之前被观测到存在水蒸气、二氧化碳和二甲基硫醚 （DMS），被认为是一个潜在的宜居世界，甚至可能存在系外行星生物，但这点现今还存在争议，科学界仍在探讨研究中。

科学家如何寻找外星生命

科学家们主要通过三种方式寻找外星生命：

“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope，FAST），目前世界上最大的填充口径（即全口径均有反射面的）射电望远镜。（图片来源：维基百科）

第一种是"被动SETI"(passive SETI)，即搜寻地外智能(search for extraterrestrial intelligence)。这种方法假设如果存在技术发达的外星文明，他们可能会向宇宙发送信号。就像电影《第三类接触》中描述的那样，科学家们使用专门设计的望远镜接收来自太空的无线电波，希望能捕捉到外星文明的通信信号。

NASA的欧罗巴快船t探测器概念图
用于探索木星（图中远处）
及其卫星木卫二（又称欧罗巴，图中近处）
（图片来源：NASA）

第二种方法是通过光谱分析研究遥远行星和卫星上存在的分子类型。在地球上，某些分子通常或总是由生物体产生，因此如果在其他地方发现这些分子，它们可能是生命存在的迹象。

2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)就能够分析系外行星大气层中的气体混合物，寻找类似地球大气的成分——氧气、二氧化碳、甲烷等。这种被称为凌星光谱(transit spectroscopy)的方法，可以将行星大气中的光分解成彩虹光谱，科学家们可以像读取条形码一样解读其中的信息。

“祝融号”，天问一号任务火星探测车
（图片来源：维基百科）

第三种方法是向可能存在生命的邻近天体发送探测器。例如，火星探测车正在收集可能含有古代火星微生物化石证据的岩石样本。而就在最近，这项努力迎来了历史性的突破。

根据NASA发布的最新消息，“毅力号”（Perseverance）火星车在耶泽罗撞击坑（Jezero Crater）一个名为“Cheyava瀑布”的岩石上，采集到了一份名为“蓝宝石峡谷”（Sapphire Canyon）的样本，其中发现了潜在的生命印记。这并非直接找到了外星生物，而是发现了一些物质或结构——它们极有可能是生物活动的产物，但仍需更多研究来确认。

毅力号使用Mastcam-Z仪器查看
火星车钻头内的“Cheyava Falls”岩石样本
（图片来源：NASA）

“毅力号”的仪器分析发现，这块岩石上存在着被称为“豹纹斑点”的矿物模式，其中富含两种特殊的铁矿物：蓝铁矿（vivianite）和硫复铁矿（greigite）。在地球上，这两种矿物常常与腐烂的有机物或微生物的新陈代谢活动紧密相关。

更关键的是，分析表明这些岩石并未经历过高温或强酸环境——而在没有生命的情况下，这恰恰是形成这类矿物所必需的条件。这一发现极其重要，它表明火星可能在比我们想象中更晚的时期、更长的时间里都具备宜居性。尽管科学家强调“非凡的发现需要非凡的证据”，其他的解释尚未被完全排除，但这无疑是人类迄今为止在火星上找到的最接近生命证据的发现。

NASA还计划在2028年向土星的卫星泰坦(Titan)发送一架名为蜻蜓号(Dragonfly)的无人机，预计将在2034年到达目的地，搜寻与生命相关的化学物质。这让人想起《火星救援》中马特·达蒙的角色在火星表面进行的探索，尽管现实中的火星探测要复杂得多。

可能的外星生命形态

位于大西洋中脊 3,300 米水深处的“黑烟囱”热液喷口
（图片来源：维基百科）

如果外星生命确实存在，它们可能长什么样？这取决于它们所在的环境。在我们太阳系的冰冷卫星，如木星的卫星盖尼米德(Ganymede)和欧罗巴(Europa)，以及土星的卫星恩克拉多斯(Enceladus)上，生命可能在冰层下海洋中的热液喷口周围繁衍。这些生命可能类似于地球深海中的奇特生物，如单细胞古菌(Archaea)或依靠喷口流体中的化学物质生存的管状蠕虫。

黄石国家公园的大棱镜泉
（图片来源：黄石国家公园）

科学家们研究的一个重要参考是地球上的"极端环境生物"(Extremophiles)，这些生命形式在黄石国家公园的腐蚀性化学池、南极洲的干燥山谷、海底的超热喷口等极端环境中茁壮成长。它们属于数十亿年前就与我们分离的生命分支，可能是理解外星生命的重要类比。这些极端环境生物让人联想到《异形》系列电影中的外星生物，尽管现实中的极端环境生物远没有电影中那么可怕或复杂。

值得注意的是，地球上的生命经历了漫长的进化过程。地球形成于约45亿年前，第一个生命可能出现在约42亿年前。但从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物，再到智能生命的出现，这个过程花费了数十亿年的时间。现代人类仅在约30万年前才出现在地球上。这意味着，如果其他行星上的生命遵循类似的进化路径，那么它们可能仍处于微生物阶段，而非科幻电影中常见的高度智慧外星人。

发现外星生命会改变什么？

当NASA宣布在火星上发现了“潜在生命印记”，那个曾经“如果明天确认火星存在古菌化石”的假设，已经变成了“就在此刻”的现实回响。这一发现与其说是答案，不如说是一个更深刻的叩问：这些痕迹究竟是生命的绝唱，还是地质的巧合？

要揭开谜底，唯一的办法就是将样本带回地球进行分析。然而，这场星际“取证”之路充满挑战：在美国总统特朗普的2026财年预算提案中，NASA因科研预算削减，其火星样本返回计划前景未卜。尽管如此，NASA仍在探索成本更低的商业合作路径，力争在2035至2039年间将火星的秘密带回。

（图片来源：中国科学报）

与此同时，中国的“天问三号”任务也在加紧推进，计划于2028年发射、2031年实现样品返回的探测任务，有望实现人类首次从火星带回样本的历史性突破。

电影《超时空接触（Contact）》剧照

无论最终结论如何，这一小块岩石都可能重新定义我们对生命意义的认知。正如天文学家卡尔·萨根所言：“在这浩瀚的宇宙中，如果只有我们一个生命体，那将是多大的空间浪费。” 现在，人类正伸出手，试图触摸那遥远的邻居，以证明我们在这宇宙中，或许并不孤单。

参考资料：
1.https://www.cnn.com/2025/09/10/science/nasa-mars-sapphire-falls-rock-sample
2.https://www.nasa.gov/news-release/nasa-says-mars-rover-discovered-potential-biosignature-last-year/
3.https://www.livescience.com/space/extraterrestrial-life/aliens-facts-about-extraterrestrial-life-and-how-scientists-are-looking-for-it
4.https://science.nasa.gov/exoplanets/can-we-find-life/
5.https://www.nasa.gov/universe/exoplanets/webb-discovers-methane-carbon-dioxide-in-atmosphere-of-k2-18-b/
6.https://en.wikipedia.org/wiki/Search_for_extraterrestrial_intelligence

作者：杨雨鑫

审核专家：李昕 北京天文馆研究馆员

来源: 蝌蚪五线谱