有毒化合物可能使火星土壤變得貧瘠

微生物可能被星球表面的高氯酸鹽殺死,這些高氯酸鹽暴露於紫外線輻射之下

NASA的鳳凰號火星探測器於2008年在火星北極富含冰的土壤中探測到高氯酸鹽。

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火星表面可能比科學家之前認為的更不適合生命生存。

一項新的研究表明,來自太陽的紫外線 (UV) 輻射“啟用”了火星土壤中的氯化合物,將它們變成強效的微生物殺手。

這些被稱為高氯酸鹽的化合物似乎廣泛存在於火星塵土中;NASA的多次任務在多個地點都探測到了它們。高氯酸鹽具有一些似乎可以提高火星宜居性的特性。例如,它們可以大幅降低水的冰點,並且科學家們表示,它們可以為微生物提供潛在的能量來源。[火星生命探索:照片時間線]


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但英國愛丁堡大學天體生物學中心的Jennifer Wadsworth和Charles Cockell的新研究以不同的角度描繪了高氯酸鹽。研究人員將細菌枯草芽孢桿菌(一種常見的航天器汙染物)暴露於類似於火星表面及其附近發現水平的高氯酸鹽和紫外線輻射。(由於火星大氣層只有地球大氣層厚度的1%,因此火星上的紫外線輻射強度遠高於地球。)

研究人員發現,在類似火星的條件下,細菌細胞在幾分鐘內就失去了活力。當Wadsworth和Cockell向混合物中添加了氧化鐵和過氧化氫(火星風化層的另外兩種常見成分)時,結果更加顯著:在60秒內,輻照高氯酸鹽、氧化鐵和過氧化氫的組合將枯草芽孢桿菌的死亡率提高了10.8倍,而僅暴露於紫外線輻射的細胞的死亡率則沒有提高。

Wadsworth和Cockell在今天(7月6日)線上發表在期刊《科學報告》上的研究中寫道:“這些資料表明,至少三種火星表面成分的綜合效應,在表面光化學的啟用下,使當今的火星表面比先前認為的更不適宜居住,並證明了來自機器人和人類探測任務釋放的生物汙染物存活的可能性很低。”(科學家們已經知道高氯酸鹽的毒性潛力,但Wadsworth告訴Space.com,通常需要高溫才能“啟用”這些化合物。)

Wadsworth說,目前尚不清楚這種推斷出的“不適宜居住區”在火星上有多深,因為細胞殺傷作用背後的精確機制尚不清楚。

她透過電子郵件告訴Space.com:“如果你正在尋找生命,你還必須考慮到可以穿透土壤表層的電離輻射,所以我建議至少挖掘到地下幾米,以確保輻射水平相對較低。”

歐洲/俄羅斯的ExoMars火星車計劃於2020年發射前往火星,執行尋找生命跡象的任務,它將配備一個鑽頭,最大深度可達6.5英尺(2米)。

然而,新結果有一個重要的注意事項:研究人員表示,枯草芽孢桿菌是一種普通的微生物,而不是適應在惡劣條件下生存的“極端微生物”。

Wadsworth告訴Space.com:“更頑強的生命形式有可能找到在火星表面或附近生存的方法,這並非不可能。重要的是,我們仍然要採取一切可能的預防措施,以避免汙染火星。”

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版權所有 2017 SPACE.com, Purch公司。保留所有權利。未經許可,不得釋出、廣播、重寫或重新分發此材料。

Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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