在地球上，太阳辐射可以在冰内传输至数米，具体取决于其光学特性。冰内的生物可以利用光合活性辐射的能量，同时受到保护，免受有害的紫外线辐射。与地球相比，火星上缺乏有效的臭氧屏蔽，到达表面的破坏性紫外线辐射大约多出 30%。然而，新的研究表明，尽管表面存在强烈的紫外线辐射，但火星中纬度地区的冰内仍然存在辐射宜居区，其深度范围从几厘米（含 0.01-0.1% 灰尘的冰）到几米（较干净的冰）。
火星 Terra Sirenum 中这些沟壑的白色边缘被认为是尘土飞扬的水冰。库勒等人。认为融水可能在这种冰的表面下形成，为可能的光合作用提供了场所。图片来源：NASA / JPL-Caltech / 亚利桑那大学。
“如果我们今天试图在宇宙的任何地方寻找生命，火星冰暴露可能是我们应该寻找的最容易到达的地方之一，”美国宇航局喷气推进实验室的研究员阿迪亚·库勒博士说。
火星有两种冰：冷冻水和冷冻二氧化碳。
库勒博士和同事们观察了水冰，其中大量的水冰是由过去数百万年的一系列火星冰河时期落在表面的雪与尘埃混合形成的。
那古老的雪已经凝固成冰，仍然布满灰尘。
尽管尘埃颗粒可能会遮挡冰层深层的光线，但它们是解释暴露在阳光下冰中如何形成地下水池的关键。
深色尘埃比周围的冰吸收更多的阳光，可能导致冰升温并融化到地表以下几英尺处。
火星科学家对于冰暴露在火星表面后是否真的会融化存在分歧。
这是由于地球上的大气层稀薄、干燥，据信水冰会像地球上的干冰一样升华，直接变成气体。
但使火星表面难以融化的大气效应不适用于尘土飞扬的积雪或冰川表面以下。
在地球上，冰中的灰尘会产生所谓的冰石洞——每年夏天，当风吹起的灰尘颗粒（称为冰石）降落在那里，吸收阳光，并进一步融化到冰中时，冰中就会形成小洞。
最终，随着这些尘埃颗粒远离太阳光线，它们停止下沉，但它们仍然产生足够的热量，在它们周围形成一个融水袋。
这些口袋可以为简单生命形式滋养一个繁荣的生态系统。
“这是地球上的普遍现象，”亚利桑那州立大学研究员菲尔·克里斯滕森博士说。
“浓密的雪和冰可以从内到外融化，让阳光照射进来，像温室一样温暖它，而不是从上到下融化。”
2021年，作者在火星沟壑内发现了暴露在外的尘埃水冰，提出许多火星沟壑是由冰融化形成液态水引起的侵蚀形成的。
他们的新论文表明，尘埃冰可以让足够的光线进入地表以下 3 m（9 英尺）深处进行光合作用。
在这种情况下，上层冰可以防止浅水池蒸发，同时还可以防止有害辐射。
这很重要，因为与地球不同，火星缺乏保护性磁场来保护它免受太阳和在太空中快速移动的放射性宇宙射线粒子的影响。
研究人员表示：“最有可能形成地下水池的水冰存在于火星北半球和南半球纬度 30 度至 60 度之间的热带地区。”
这纸出现在日记中通讯 地球与环境.
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A.R.库勒等人。 2024 年。火星冰雪中光合作用的潜力。共同地球环境5、583； DOI: 10.1038/s43247-024-01730-y
本文是 NASA 提供的新闻稿的一个版本。
