科学家发现火星表面下有适合微生物生存的成分

  据外媒报道,新研究表明,火星地壳中的岩石可能会产生跟地球表面深层微生物相同的化学能。NASA的“毅力号”开始在火星表面寻找古代生命。现在,一项新研究表明,火星地下可能是寻找这颗…

  据外媒报道,新研究表明,火星地壳中的岩石可能会产生跟地球表面深层微生物相同的化学能。NASA的“毅力号”开始在火星表面寻找古代生命。现在,一项新研究表明,火星地下可能是寻找这颗红色星球上可能存在的现代生命的好地方。

  相关研究报告已发表在《Astrobiology》上,该研究对火星陨石的化学成分进行了分析。分析结果表明,如果这些岩石一直跟水接触,那么就会产生支持微生物群落所需的化学能,就像那些在没有光照的地球深处生存的微生物群落一样。因为这些陨石可能代表了火星地壳的大片,所以这些发现表明火星的地下大部分可能是宜居的。

  NASA喷气推进实验室实验员、这项研究负责人Jesse Tarnas指出,这一结果对地下探索科学的重大意义在于,火星上只要有地下水就很有可能拥有足够的化学能量来支持地下微生物生命,“我们不知道火星表面下是否曾经有生命起源,但如果有,我们认为那里会有足够的能量维持生命直到今天。”

  近几十年来,科学家们发现,地区深处是一个巨大的生物群落的家园,它们在很大程度上跟上面的世界是处于分离状态的。在缺乏阳光的情况下,这些生物依靠岩石跟水接触时产生的化学反应的副产品生存。

  其中一种反应是放射性分解,即岩石中的放射性元素跟孔隙和裂缝空间中的水发生反应。这个反应把水分子分解成它们的组成元素氢和氧。释放出来的氢溶解在剩余的地下水中,而像黄铁矿等这样的矿物会吸收自由氧气来形成硫酸盐矿物。微生物可以将溶解的氢作为燃料摄取并利用硫酸盐中保存的氧气来“燃烧”这些燃料。

  研究人员有在像加拿大的Kidd Creek Mine等地发现这些“硫酸盐还原”微生物生活在地下一英里多的地方,那里的水已经10多亿年没有见过阳光了。Tarnas一直在跟布朗大学教授Jack Mustard和多伦多大学教授Barbara Sherwood Lollar共同领导的团队合作以更好地了解这些地下系统并着眼于在火星和太阳系的其他地方寻找类似的栖息地。他们的项目名为Earth 4-D: SubSurface Science and Exploration,由加拿大先进研究所资助。

  在这项新研究中,研究人员想要看看火星上是否存在由放射性分解驱动的栖息地的成分。他们利用了NASA“好奇号”探测器和其他轨道航天器的数据以及来自一组火星陨石的成分数据。

  研究人员正在火星寻找放射性分解的成分:放射性元素如钍、铀和钾、可转化为硫酸盐的硫化矿物、岩石单元中用于圈水的足够孔隙空间。研究发现,在几种不同类型的火星陨石中,所有成分的含量都足够丰富到可以支持类似地球的栖息地。对于风化层角砾岩来说尤其如此。风化层角砾岩是来自超36亿年的地壳岩石的陨石,被发现最有可能维持生命。跟地球不同的是,火星缺少一个可以不断循环利用地壳岩石的板块构造系统。所以这些古老的地形基本上没有受到干扰。

  研究人员表示,这些发现有助于为在火星地下寻找生命迹象的探索计划提供依据。研究人员称,之前的研究已经发现了火星上活跃的地下水系统的证据,并且它们有理由相信现在地下水仍存在。比如最近的一项研究提出,火星南部冰盖下可能潜伏着一个地下湖,这项新研究表明,只要有地下水就会有生命的能量。

  Tarnas和Mustard表示,虽然地下勘探肯定存在技术挑战,但它们并不像人们想象的那样不可克服。Mustard称,火星的钻取作业并不需要一个德州大小的石油钻井平台,并且最近小型钻取探测器的进展可能很快就能到达火星的深度。

  “地下是火星探索的前沿之一,”Mustard说道,“我们已经调查了火星的大气层、使用不同波长的光绘制了火星表面的地图并在6个地方着陆,这些工作在不断告诉我们关于火星过去的很多信息。但如果我们想要考虑现在生命存在的可能性,地表下面绝对是生命活动的地方。”

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