这是太阳系中最大的问题之一:太阳系上是否曾经存在过生命??如果是的话,我们会找到证据吗?我们仍然没有答案,但新的研究揭示了一个寻找线索的有希望的地方。
也许我们不应该搜寻尘土飞扬的平原和山脉,而应该看看地下、火星表面以下。
布朗大学的行星科学家表示,火星岩石中水分子的分解可能产生足够的化学能,足以维持化学合成微生物种群数亿年。
“根据基本的物理和化学计算,我们表明古代火星地下可能有足够的溶解氢来为全球地下生物圈提供动力,”行星科学家杰西·塔纳斯说。
“这个宜居带的条件与地球上存在地下生命的地方相似。”
火星岩石中的证据表明,这颗干燥且布满灰尘的星球很久以前就拥有丰富的水- 尽管关于它是在地表还是地下流动存在一些争议。
事实上,今天也是如此。火星上有水流动的证据是根本没有定论;还有其他证据表明,有一个地表下有大量的水。
研究人员进行的计算机模拟表明,如果这颗红色星球上曾经存在或确实存在水,这可能会为类似于地球上发现的生命形式创造适宜的条件。
它们被称为地下岩石自养微生物生态系统,或SLiMEs,它们由生活在地下深处、黑暗中的微生物群落组成。
因为它们远离太阳的温暖和光线,而太阳会引发光合作用,这是地球上大多数生命所依赖的过程,所以 SLiME 依赖于不同的能量机制。
这就是所谓的化学合成;众所周知,化学营养生命体利用硫化氢或氢气等无机化合物的化学键中储存的能量,从二氧化碳中产生碳水化合物。
火星上的环境不太适宜。但研究小组确定,火星地壳中的放射性元素可能驱动了辐射分解——辐射将水分解成氢气和氧气的过程。这可能会产生足够的氢气来维持一群饥饿的火星 SLiME。
“我们知道辐射分解有助于为地球上的地下微生物提供能量,”行星科学家杰克·穆斯塔德说,“所以杰西在这里所做的就是追寻火星上的放射分解故事。”
该团队从美国宇航局伽马射线光谱仪的数据开始火星奥德赛号宇宙飞船绘制火星地壳中放射性元素钍和钾的地图。然后使用该数据计算铀的丰度。
由于这些元素的衰变率是已知的常数,因此研究小组可以计算出 40 亿年前地壳中含有多少这些元素。这种放射性衰变也会导致水的辐射分解。
接下来,他们必须根据地热证据估计有多少水可用。他们发现火星的多孔岩石中含有丰富的地下水。
最后,气候模型使他们能够找到生命的最佳地点——不会冷到被冰冻的程度,但同样也不会太靠近地球的热核,以至于任何生物都会沸腾。
他们确定,这颗行星上有一个厚达数公里的全球宜居带,其中辐射分解会产生足够的氢气,以支持微生物群落在数亿年的时间里经历各种气候。
当然,这并不意味着生命就在那里。但它确实有助于弄清楚将计划中的漫游车发送到哪里火星 2020当它去寻找任何火星生命的迹象时,即使它已经过期了。
“最有趣的勘探选择之一是寻找巨型角砾岩块——通过陨石撞击从地下挖掘出的大块岩石,”你在塔尔纳得到了它。 “它们中的许多人都来自这个宜居带的深处,而现在它们只是坐在地表上,通常相对没有改变。”
其他可能发现火星生命迹象的地方包括似乎是火星的地方液态水地下水库,冰下微生物可能像地球上一样生活,并且干涸湖泊旁边富含铁的岩石,那里可能保存有化石。
该团队的研究成果已发表在期刊上地球与行星科学通讯。