陌生的天空

谭小凤

我们人类对空气的依赖，要远高于对其他古典物质元素的依赖。尽管我们是在地面上行走，偶尔也在水上生活，但我们总是和大气保持着最亲密的接触。为了活下去，我们大口地将它吸入体内，同时我们也受到无常天气变化的影响。

尽管我们与大气之间的关系是如此的亲密，但大气还是对我们保守了许多秘密。从诡异阴森之光到预示凶兆的炽热，从太空边缘泛着微光的缕缕冰柱到看不见的隐形潮汐，孕育这一切的策源地正是空气。甚至在高空的云端里，也潜伏着大嚼化学物质并因此而影响天气的生命。在浩瀚无垠的天空里到底隐藏着什么秘密呢？欢迎来到天空的神秘一面。

不可思议的云图风景

云层的秘密正在陆续被揭开，但仍有“顽固不化”的难解之谜

冰和水的微滴汇聚成云，是需要有内核凝聚物在其中起作用的。这内核可以是矿物颗粒，甚至也可是细菌。一些研究者认为宇宙射线也包含在内，他们宣称当大量来自太空的高能量微粒流穿过大气层时，会形成大量的云，给气候带来影响。2012年，欧洲核子研究中心的科学家们报告说，他们发现宇宙射线把大气中的化学物质转换为超细的粉末。这个结果也支持了这个理论。尽管这粉末的颗粒看上去是多么的小，难以成为冰核。

最近，一些关于云层的秘密也被揭开了，比如，飞机如何能在厚厚的云层中冲出一个直径50千米的洞？原来，当飞机在高空云层中飞行时，照例会触发冰晶的形成，由此释放出潜热（还有飞机排放的高温尾气）并掀起呈环状的暖空气圈，结果将向外翻滚的云雾蒸发掉了，云层中就出现了一个大洞。

另一道独特的风景要数像蜂巢一样奇特的云层了，它经常在海岸线周边出现。如今有人认为，它是雨水将空气流驱赶到大海表面所形成的。每股空气流会向外扩散，直到它碰到另外的空气流。当这一切发生时，空气流会再次以蜂窝状模式升起，催生出千姿百态、魅力十足的云朵。

夜光云的频繁出现，则是一个“顽固不化”的难解之谜。它呈半透明状，由很细的冰晶构成，盘桓在离地面80千米高的中流层，远高于普通的云，通常在高纬度地区的黎明或黄昏时分最易见到。但如今，它们变得越来越普通了，美国宇航局的卫星经常发现它也会出现在接近赤道的地方。

这些变化也许是因为气候的改变，导致中间层的大气温度下降，助长了冰在那里的生成。另一种可能性则是，牲畜和工业排放的甲烷上升到中间层，在那里反应形成水，并结成冰晶造成的。抑或是太阳辐射的变化造成的？没人能够确定。

鲜为人知的高空生命

新的原始生命可能已经在高空出现，研究它们有助寻找外星人

地球上几乎没有什么生物，能像细菌和真菌这些天空的隐形常客那样翱翔得如此高远，它们多半是通过大气而周游世界的 “观光客”，甚至说地球上的生命起始于高空平流层都是可能的。

很久以前，我们就对在空气中传播的细菌有所了解，但它们总是担当添加物或偶然的流浪者的次要角色。直到1997年，在奥地利阿尔卑斯山的3 000米上空，水滴汇积成云，显示出更积极一点的变化和存在迹象。奥地利因斯布鲁克大学的伯格特·萨特勒和她的同事们发现，细菌在那些水滴里生长、繁殖，有机酸和酒精是其食物来源。萨特勒还计算出，在全球范围内，生活在云彩中的生命每年要消耗100万～1 000万吨的碳。

其中的一些微生物会使我们的天气发生一些改变。绝大多数雨云是由空气中的微粒物质遇水形成小的冰晶而凝结成的。这些微粒大多是无机物，但在上世纪70年代的一项研究却显示，细菌能做得更好。举例来说，植物病原体丁香假单胞菌携带的一种蛋白质，能以一定的排列顺序“绑定”水分子，促使水在0℃以上结冰。因此丁香假单胞菌被用作造雪机的商用混合物。在自然界，这种细菌能用结冰来破坏植物，导致植物细胞破裂，从而使细菌自身顺利进入植物体内。从那以后，别的细菌和真菌也被发现具备类似的能力。

许多人都怀疑，天空中是否有足够的细菌能影响云层的形成。2007年，加利福尼亚州立大学的吉姆·帕瑞瑟领导了一个研究小组，乘着一架飞机在怀俄明州上空提取云层样本。他们发现三分之一的冰核包含生物物质，包括细菌、真菌孢子和植物体。

在美国另一位研究人员克里斯蒂那看来，给这类“空中瓦砾”提供免费搭车服务的是水循环。这些微生物被吹到空气里，冒着晒坏和脱水的危险坚强地存活一小会儿。这种生存挑战不是无期限的，于是它们衍变为云，随着雨水重新落回地面。

至此，我们仅仅对空气中的生物作短暂的一瞥，没人知晓有多少物种在空气中飘荡，也没有数据显示这些生命往何处演化。“我们不清楚上边的世界。”克里斯蒂那说道。因此，他的小组放了一只气球到平流层以观测是否有生命存在。现在他们还在筛查结果，但有迹象表明，一些早期生命的确在60千米高的上空存在着。这样的生存条件和火星表面惊人相似，寒冷、干燥、空气极其稀薄，阳光强烈照射。所以研究地球大气层外表面的生命，能够给我们探究外星人的存在提供一些启示和体会。

美国国家海洋和大气管理局的阿登·塔克更是提出了一种激进的观点，他认为新的生命可能已经在空气中呈现，原始细胞也许已经在平流层中的优质水滴里形成。他说，这些水滴里的微生物可以从陨石中获取养分，而且，在紫外线照射下，还会发生更为复杂的化学现象。