火星生命可能在地下!致命的宇宙射線,反而可能孕育了火星生命

姿勢分子knowledge 發佈 2020-07-31T00:38:26+00:00

比地球極端環境還極端的火星,加上足以致死的宇宙射線,可能未必會「狼狽為奸」,反而會「負負得正」,給生命提供一個生存的空間。

比地球極端環境還極端的火星,加上足以致死的宇宙射線,可能未必會「狼狽為奸」,反而會「負負得正」,給生命提供一個生存的空間。

時至今日,人類已經向火星發射過大量的火星車。它們傳回來的照片,一次又一次地向我們證明:那顆紅色的星球,只是一片了無生機的荒漠。

在那裡,空氣稀薄,充滿了二氧化碳;非常乾燥,沒有可以飲用的水;滿目沙塵,有時候恐怖的沙塵暴可能會在全球範圍內席捲數個月。從各個角度來看,這裡都應該是一片死寂的世界。因此,前不久才有科學家發表論文稱:即使是地球上最極端的環境,也比火星表面宜居,因此,火星表面不會有生物的存在。

然而,目前很多關於火星生命的研究,都集中在火星的表面。但是,有些人相信,雖然火星的地表未必宜居,但在地表以下,可能仍然有生命存在。而為生命提供基礎的,竟然是足以致人類死亡的宇宙射線。

這項研究,來自於紐約大學阿布達比分校空間科學中心的天體物理學家Dimitra Atri。多年以來,他一直對行星的宜居性充滿了興趣。最近,他終於將自己近些年來的研究成果發表在了《科學報告》上,揭示了銀河宇宙射線(galactic cosmic rays,GCRs)為何有機會能夠為火星提供一個可能宜居的環境。

Atri認為:任何事物都有兩面性,哪怕是宇宙射線,哪怕是火星的惡劣環境。他相信,當宇宙射線和火星環境在某種程度上達到恰到好處的平衡時,就會營造出一個宜居的環境

在此之前,大量的科學研究都告訴我們:火星的地下可能仍然擁有著水冰和含鹽水的痕跡。2008年的時候,NASA的鳳凰號火星車就曾經在颳去一些火星岩石後發現了隱藏在裡面的水冰,2009年的時候,火星軌道勘測器也曾經在火星的低緯度區域發現了大量的地下水冰。這些發現都告訴我們,雖然火星表面乾燥、未必宜居,但是地下可能有一個我們想像不到的世界。

同時,只要提供一定量的輻射,這些環境就可以進行某些化學反應。而宇宙射線,就是驅動這些化學反應的動力。因此,二者的有機結合,就有可能為生命創造條件。

當然,這也只是具備了生命存在的基礎條件,不代表著生命必然存在。Atri認為,如果火星或者火星的某個區域想要孕育生命,必須滿足5個必要條件:

  • 有機物:這是組成生物體的基礎硬體;
  • 化學反應:為生物的新陳代謝提供基礎能量;
  • 營養傳輸媒介:雖然有人提出了其他的可能,但目前來看基本只有液態水可以做到;
  • 「有害物質」轉化能力:也可以理解為循環系統,如植物能將二氧化碳轉化為氧氣;
  • 輻射損傷修復機制

以這五個指標為標準,Atri利用以往太空任務的數據、對地球深處生態環境的研究等成果,建立了一個模型。

模擬的結果顯示,來自銀河系的宇宙輻射可以穿透地表物質,進入到地下數米的位置,導致化學反應的進行,進而為生物的新陳代謝提供能量。

(圖片說明:Atri的模型預測的火星表面以下銀河宇宙輻射沉積率隨深度的變化,火星地下2米處與地球深層地下生態系統基本相同)

他還指出:不僅是火星,我們的地球曾經也出現過這樣的環境,而這些地球環境都是支持生命存在的。比如前不久,《科學》雜誌剛剛發表了一項最新的研究,表明地球海底10000米的深處發現了從1億年前就存活到現在的微生物。更重要的是,萬事開頭難,生命的出現的確是宇宙的奇蹟,但是一旦生命出現,它們持續存在的難度比無中生有的難度要低得多

實際上,早在2017年,就有人指出:火星生命可能會生存上百萬年,而且可以生存在很靠近火星地表的位置。總之,很多科學家相信,即使火星表面並不宜居,但它的地下仍然有無限的潛力。「一想到火星這麼惡劣的環境下有可能會孕育生命,尤其是在火星地表以下幾米的位置生存,我就興奮不已。」Atri說。

(圖片說明:模擬顯示,雖然火星表面的輻射對生物來說是致命的,但是地下3米左右可以很好地引發化學反應的進行)

Atri在闡述自己的觀點時,也希望人類的下一代火星探測器能夠將目標放在火星地表以下。實際上,7月30日剛剛發射升空的NASA毅力號火星車就攜帶著機械臂和鑽頭,可以鑽破火星地表,對地下進行勘測和研究,尋找火星地下水以及生命的跡象。同時,他希望未來還有更多的火星任務加入到火星地下的研究中來,比如羅莎琳德·富蘭克林火星車

羅莎琳德·富蘭克林火星車是歐洲航天局和俄羅斯航天局聯合開發的火星車,原本計劃在今年和我國的天問一號、美國的毅力號、阿聯的希望號共同前往火星,但是最終被推遲到了下一個火星探測窗口期(也就是2022年)。Atri指出:他希望羅莎琳德·富蘭克林火星車能夠「攜帶一個鑽頭,這對於尋找適合火星的微生物非常重要,也能夠給出寶貴的資料。」

(圖片說明:羅莎琳德·富蘭克林火星車)

不過,兩個航天局是否會參考他的意見,就不得而知了。

即便如此,從毅力號火星車就能看出來,科學家們已經在關注火星地表以下的世界了。我們相信,那裡隱藏著許多不為人知的秘密,在真正獲得那裡的數據和岩石樣本之前,誰也不知道那裡會有怎樣的驚喜。也許當毅力號火星車鑽破火星地表的時候,人類就會有轟動性的發現;又或者,到最後人類發現對火星的期待不過是一場空。

(圖片說明:毅力號火星車)

那麼,你是否相信火星有生命呢?說一說你的看法吧。

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