譚小鳳

我們?nèi)祟悓諝獾囊蕾?，要遠(yuǎn)高于對其他古典物質(zhì)元素的依賴。盡管我們是在地面上行走，偶爾也在水上生活，但我們總是和大氣保持著最親密的接觸。為了活下去，我們大口地將它吸入體內(nèi)，同時我們也受到無常天氣變化的影響。

盡管我們與大氣之間的關(guān)系是如此的親密，但大氣還是對我們保守了許多秘密。從詭異陰森之光到預(yù)示兇兆的熾熱，從太空邊緣泛著微光的縷縷冰柱到看不見的隱形潮汐，孕育這一切的策源地正是空氣。甚至在高空的云端里，也潛伏著大嚼化學(xué)物質(zhì)并因此而影響天氣的生命。在浩瀚無垠的天空里到底隱藏著什么秘密呢？歡迎來到天空的神秘一面。

不可思議的云圖風(fēng)景

云層的秘密正在陸續(xù)被揭開，但仍有“頑固不化”的難解之謎

冰和水的微滴匯聚成云，是需要有內(nèi)核凝聚物在其中起作用的。這內(nèi)核可以是礦物顆粒，甚至也可是細(xì)菌。一些研究者認(rèn)為宇宙射線也包含在內(nèi)，他們宣稱當(dāng)大量來自太空的高能量微粒流穿過大氣層時，會形成大量的云，給氣候帶來影響。2012年，歐洲核子研究中心的科學(xué)家們報告說，他們發(fā)現(xiàn)宇宙射線把大氣中的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)換為超細(xì)的粉末。這個結(jié)果也支持了這個理論。盡管這粉末的顆?？瓷先ナ嵌嗝吹男?，難以成為冰核。

最近，一些關(guān)于云層的秘密也被揭開了，比如，飛機(jī)如何能在厚厚的云層中沖出一個直徑50千米的洞？原來，當(dāng)飛機(jī)在高空云層中飛行時，照例會觸發(fā)冰晶的形成，由此釋放出潛熱（還有飛機(jī)排放的高溫尾氣）并掀起呈環(huán)狀的暖空氣圈，結(jié)果將向外翻滾的云霧蒸發(fā)掉了，云層中就出現(xiàn)了一個大洞。

另一道獨(dú)特的風(fēng)景要數(shù)像蜂巢一樣奇特的云層了，它經(jīng)常在海岸線周邊出現(xiàn)。如今有人認(rèn)為，它是雨水將空氣流驅(qū)趕到大海表面所形成的。每股空氣流會向外擴(kuò)散，直到它碰到另外的空氣流。當(dāng)這一切發(fā)生時，空氣流會再次以蜂窩狀模式升起，催生出千姿百態(tài)、魅力十足的云朵。

夜光云的頻繁出現(xiàn)，則是一個“頑固不化”的難解之謎。它呈半透明狀，由很細(xì)的冰晶構(gòu)成，盤桓在離地面80千米高的中流層，遠(yuǎn)高于普通的云，通常在高緯度地區(qū)的黎明或黃昏時分最易見到。但如今，它們變得越來越普通了，美國宇航局的衛(wèi)星經(jīng)常發(fā)現(xiàn)它也會出現(xiàn)在接近赤道的地方。

這些變化也許是因為氣候的改變，導(dǎo)致中間層的大氣溫度下降，助長了冰在那里的生成。另一種可能性則是，牲畜和工業(yè)排放的甲烷上升到中間層，在那里反應(yīng)形成水，并結(jié)成冰晶造成的。抑或是太陽輻射的變化造成的？沒人能夠確定。

鮮為人知的高空生命

新的原始生命可能已經(jīng)在高空出現(xiàn)，研究它們有助尋找外星人

地球上幾乎沒有什么生物，能像細(xì)菌和真菌這些天空的隱形常客那樣翱翔得如此高遠(yuǎn)，它們多半是通過大氣而周游世界的 “觀光客”，甚至說地球上的生命起始于高空平流層都是可能的。

很久以前，我們就對在空氣中傳播的細(xì)菌有所了解，但它們總是擔(dān)當(dāng)添加物或偶然的流浪者的次要角色。直到1997年，在奧地利阿爾卑斯山的3 000米上空，水滴匯積成云，顯示出更積極一點的變化和存在跡象。奧地利因斯布魯克大學(xué)的伯格特·薩特勒和她的同事們發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌在那些水滴里生長、繁殖，有機(jī)酸和酒精是其食物來源。薩特勒還計算出，在全球范圍內(nèi)，生活在云彩中的生命每年要消耗100萬～1 000萬噸的碳。

其中的一些微生物會使我們的天氣發(fā)生一些改變。絕大多數(shù)雨云是由空氣中的微粒物質(zhì)遇水形成小的冰晶而凝結(jié)成的。這些微粒大多是無機(jī)物，但在上世紀(jì)70年代的一項研究卻顯示，細(xì)菌能做得更好。舉例來說，植物病原體丁香假單胞菌攜帶的一種蛋白質(zhì)，能以一定的排列順序“綁定”水分子，促使水在0℃以上結(jié)冰。因此丁香假單胞菌被用作造雪機(jī)的商用混合物。在自然界，這種細(xì)菌能用結(jié)冰來破壞植物，導(dǎo)致植物細(xì)胞破裂，從而使細(xì)菌自身順利進(jìn)入植物體內(nèi)。從那以后，別的細(xì)菌和真菌也被發(fā)現(xiàn)具備類似的能力。

許多人都懷疑，天空中是否有足夠的細(xì)菌能影響云層的形成。2007年，加利福尼亞州立大學(xué)的吉姆·帕瑞瑟領(lǐng)導(dǎo)了一個研究小組，乘著一架飛機(jī)在懷俄明州上空提取云層樣本。他們發(fā)現(xiàn)三分之一的冰核包含生物物質(zhì)，包括細(xì)菌、真菌孢子和植物體。

在美國另一位研究人員克里斯蒂那看來，給這類“空中瓦礫”提供免費(fèi)搭車服務(wù)的是水循環(huán)。這些微生物被吹到空氣里，冒著曬壞和脫水的危險堅強(qiáng)地存活一小會兒。這種生存挑戰(zhàn)不是無期限的，于是它們衍變?yōu)樵?，隨著雨水重新落回地面。

至此，我們僅僅對空氣中的生物作短暫的一瞥，沒人知曉有多少物種在空氣中飄蕩，也沒有數(shù)據(jù)顯示這些生命往何處演化?！拔覀儾磺宄线叺氖澜?。”克里斯蒂那說道。因此，他的小組放了一只氣球到平流層以觀測是否有生命存在?，F(xiàn)在他們還在篩查結(jié)果，但有跡象表明，一些早期生命的確在60千米高的上空存在著。這樣的生存條件和火星表面驚人相似，寒冷、干燥、空氣極其稀薄，陽光強(qiáng)烈照射。所以研究地球大氣層外表面的生命，能夠給我們探究外星人的存在提供一些啟示和體會。

美國國家海洋和大氣管理局的阿登·塔克更是提出了一種激進(jìn)的觀點，他認(rèn)為新的生命可能已經(jīng)在空氣中呈現(xiàn)，原始細(xì)胞也許已經(jīng)在平流層中的優(yōu)質(zhì)水滴里形成。他說，這些水滴里的微生物可以從隕石中獲取養(yǎng)分，而且，在紫外線照射下，還會發(fā)生更為復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象。