火星地殼可能透過輻射維持生命

隕石揭示,只要地下水存在,火星地表下就適合居住

A crater in Mars's southern highlands.

火星南部高地的一個隕石坑。

ESA, DLR, FU Berlin 和 G. Neukum (CC BY-SA 3.0 IGO)

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在地下深處,放射性元素分解水分子,產生可以為地下生命提供燃料的成分。這個過程被稱為輻射分解,已經在地球上孤立的、充滿水的裂縫和岩石孔隙中維持細菌生存了數百萬到數十億年。現在,一項發表在天體生物學雜誌上的研究認為,輻射分解可能為火星地表下的微生物生命提供動力。

塵暴、宇宙射線和太陽風肆虐這顆紅色星球的表面。但在地下,一些生命可能會找到避難所。“火星上最有可能適宜居住的環境是地表下,”美國宇航局噴氣推進實驗室的行星科學家、這項新研究的主要作者傑西·塔納斯說。檢查火星地下可能有助於科學家瞭解生命是否能在那裡生存下來——而今天可用的最佳地下樣本是墜落在地球上的火星隕石。

塔納斯和他的同事評估了火星隕石中的晶粒尺寸、礦物組成和放射性元素丰度,並使用衛星和探測器資料估算了火星地殼的孔隙率。他們將這些屬性輸入到一個計算機模型中,該模型模擬輻射分解,以瞭解該過程產生氫氣和硫酸鹽的效率:這些化學成分可以為地下細菌的新陳代謝提供動力。研究人員報告說,如果存在水,火星地表下的輻射分解可能已經維持微生物群落數十億年——並且可能今天仍然可以。


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科學家們之前已經研究過火星輻射分解,但這是首次使用火星岩石來量化該星球地下適宜居住性的估計。塔納斯和他的同事還評估了火星地下生命潛在的豐富程度,發現每公斤岩石中可能存在多達一百萬個微生物。(地質生物學家已經在地球地下發現了相當的密度。)

分析中最適宜居住的隕石樣本似乎是由一種稱為風化層角礫岩的岩石型別製成的。“這些被認為來自火星南部高地,那是火星上最古老的地形,”塔納斯說。

羅格斯大學的行星科學家盧金德拉·奧賈說,這項研究描述的地下生命將需要水——但行星上是否存在地下水仍然未知,他沒有參與這項研究。奧賈說,確定火星地殼是否含有水將是重要的下一步,但這項調查有助於激發這種搜尋:“哪裡有地下水,哪裡就可能有生命。”

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