火星熔岩洞穴——未来人类的「庇护所」？✅

2020年7月23日，承载着中华民族对真理追求的坚韧与执着，我国首个独立火星探测任务“天问一号”搭乘长征五号遥四火箭，从文昌航天发射场成功升空，下一站火星！

如果人类在未来能够移民火星，那应该定居在哪里呢？跟着小研来看看吧！

“如果火星存在生命，或过去曾有生命，那么或许它们在地下才能得到最好的庇护，远离恶劣的地面环境。”

—— Phillips Lander

北美东部时间 5 月 30 日，在肯尼迪航天中心 39A 发射平台，SpaceX 猎鹰 9 号（Falcon 9）带着 Crew Dragon 飞船准时发射升空。

SpaceX龙飞船5月30日发射升空

这也标志着SpaceX的 CEO（兼 CTO）埃隆·马斯克完成了自己当初立下的“移民火星”目标的第一步。

那么，“移民火星”是否只是马斯克不切实际的梦想？还是确有可能？我们不妨先来看一看有关火星熔岩洞穴的研究进展。

火星上的熔岩洞穴

火山上缓缓流下的岩浆的作用可能没有我们看到的那么简单。在火山下热气蒸腾的新生表面下，熔化的岩石可以侵蚀进入地下，啃噬出绵延数十公里的地下熔岩洞穴。

对于地球上的人们而言，这样的洞穴对于探险者来说是一个令人兴奋的挑战；但在月球和火星上，同样的现象却激起了行星地质学家和天体生物学家的兴趣。

假如火星上真的存在过生命，那么随着火星表面环境的恶化，它们当初一定搬进了熔岩洞穴这个生命「庇护所」。NASA的行星科学家Pascal Lee认为，在火星等可能孕育生命的地方，熔岩洞穴的存在与否或许决定了生命的存亡。

冰岛Surtshellir-Stefanshellir熔岩洞穴系统。

「庇护所」是否可靠？

数十年来，研究者一直猜测火星等星体的熔岩洞穴可以为前来探险的人类殖民者提供一个「庇护所」。

近年来的火星任务传回的数据表明，数十亿年前的火星环境比今天更加宜居——更温暖、更湿润，大气层也更厚。倘若当初这颗红色的星球上进化出过与地球类似的生命那它们一定不能在今天的火星表面上生存。火星表面的强烈辐射、随时可能出现的危险陨石和剧烈波动昼夜温度都表明火星表面必然是不毛之地。

好奇号火星车拍摄的自拍，拍摄时间2019年10月11日。

那么火星上的熔岩洞穴会是生命的「庇护所」吗？答案或许是肯定的。

首先，火星表面暴露在大量的紫外线辐射下。缺少强磁场的作用意味着来自太阳的宇宙射线和高能粒子可以自由向下运动到达火星表面，从而增加了辐射的危害。强烈的沙尘暴中的静电会促进高氯酸盐的产生，这种化学物质对任何类地生物而言都是剧毒。而熔岩洞穴的存在可以让生命免受辐射和剧毒物质的威胁。

艺术家想象图：太阳风暴袭击火星大气，并将离子吹离火星上层大气。

其次，熔岩洞穴可以为生命提供一个相对稳定的环境。尽管这种环境以今天的标准看来并不那么的宜居，它却可能是这颗将死的行星上留给生命的最后堡垒。在当初来自太空的影响（如陨石、日冕物质抛射等）更为常见的时候，熔岩洞穴可能帮生命抵挡了大部分毁灭性的影响。

夏威夷Kazumura熔岩洞穴中的主回廊，图中展示的是洞穴中脆弱的树根系统。

最后，不仅是火星，月球上等各个行星上的温度变化对于人们来说都是一种考验——月球赤道附近的温度在白天可以达到120℃，而在两周内可骤降至-130℃。而在熔岩洞穴中，这种影响就是微乎其微的，地下隧道内的环境温度将不受外界温度波动的影响。

因此，Phillips Lander 在 Caves 会议上提出建议，NASA 的未来目标之一应该是确定熔岩洞穴中是否有任何生命迹象。这种迹象可以包括有机化学物质或者是微生物群落留下的残留物。

“在月球和火星上探索熔岩洞穴，不仅能了解这些星体的地质信息和冲击历史，而且还能获取地球和太阳的相关历史信息。”Kerber 说道，“这样的发现就像是一个来自早期太阳系的‘时间胶囊’。”

火星熔岩洞穴——未来人类的「庇护所」？