火星生命可能在地下!致命的宇宙射线,反而可能孕育了火星生命

火星生命可能在地下!致命的宇宙射线,反而可能孕育了火星生命

比地球极端环境还极端的火星,加上足以致死的宇宙射线,可能未必会“狼狈为奸”,反而会“负负得正”,给生命提供一个生存的空间。

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时至今日,人类已经向火星发射过大量的火星车。它们传回来的照片,一次又一次地向我们证明:那颗红色的星球,只是一片了无生机的荒漠。

在那里,空气稀薄,充满了二氧化碳;非常干燥,没有可以饮用的水;满目沙尘,有时候恐怖的沙尘暴可能会在全球范围内席卷数个月。从各个角度来看,这里都应该是一片死寂的世界。因此,前不久才有科学家发表论文称:即使是地球上最极端的环境,也比火星表面宜居,因此,火星表面不会有生物的存在。

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然而,目前很多关于火星生命的研究,都集中在火星的表面。但是,有些人相信,虽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。而为生命提供基础的,竟然是足以致人类死亡的宇宙射线。

这项研究,来自于纽约大学阿布扎比分校空间科学中心的天体物理学家Dimitra Atri。多年以来,他一直对行星的宜居性充满了兴趣。最近,他终于将自己近些年来的研究成果发表在了《科学报告》上,揭示了银河宇宙射线(galactic cosmic rays,GCRs)为何有机会能够为火星提供一个可能宜居的环境。

Atri认为:任何事物都有两面性,哪怕是宇宙射线,哪怕是火星的恶劣环境。他相信,当宇宙射线和火星环境在某种程度上达到恰到好处的平衡时,就会营造出一个宜居的环境

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在此之前,大量的科学研究都告诉我们:火星的地下可能仍然拥有着水冰和含盐水的痕迹。2008年的时候,NASA的凤凰号火星车就曾经在刮去一些火星岩石后发现了隐藏在里面的水冰,2009年的时候,火星轨道勘测器也曾经在火星的低纬度区域发现了大量的地下水冰。这些发现都告诉我们,虽然火星表面干燥、未必宜居,但是地下可能有一个我们想象不到的世界。

同时,只要提供一定量的辐射,这些环境就可以进行某些化学反应。而宇宙射线,就是驱动这些化学反应的动力。因此,二者的有机结合,就有可能为生命创造条件。

当然,这也只是具备了生命存在的基础条件,不代表着生命必然存在。Atri认为,如果火星或者火星的某个区域想要孕育生命,必须满足5个必要条件:

... 有机物:这是组成生物体的基础硬件; 化学反应:为生物的新陈代谢提供基础能量; 营养传输媒介:虽然有人提出了其他的可能,但目前来看基本只有液态水可以做到; “有害物质”转化能力:也可以理解为循环系统,如植物能将二氧化碳转化为氧气; 辐射损伤修复机制

以这五个指标为标准,Atri利用以往太空任务的数据、对地球深处生态环境的研究等成果,创建了一个模型。

模拟的结果显示,来自银河系的宇宙辐射可以穿透地表物质,进入到地下数米的位置,导致化学反应的进行,进而为生物的新陈代谢提供能量。

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(图片说明:Atri的模型预测的火星表面以下银河宇宙辐射沉积率随深度的变化,火星地下2米处与地球深层地下生态系统基本相同)

他还指出:不仅是火星,我们的地球曾经也出现过这样的环境,而这些地球环境都是支持生命存在的。比如前不久,《科学》杂志刚刚发表了一项最新的研究,表明地球海底10000米的深处发现了从1亿年前就存活到现在的微生物。更重要的是,万事开头难,生命的出现的确是宇宙的奇迹,但是一旦生命出现,它们持续存在的难度比无中生有的难度要低得多

实际上,早在2017年,就有人指出:火星生命可能会生存上百万年,而且可以生存在很靠近火星地表的位置。总之,很多科学家相信,即使火星表面并不宜居,但它的地下仍然有无限的潜力。“一想到火星这么恶劣的环境下有可能会孕育生命,尤其是在火星地表以下几米的位置生存,我就兴奋不已。”Atri说。

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(图片说明:模拟显示,虽然火星表面的辐射对生物来说是致命的,但是地下3米左右可以很好地引发化学反应的进行)

Atri在阐述自己的观点时,也希望人类的下一代火星探测器能够将目标放在火星地表以下。实际上,7月30日刚刚发射升空的NASA毅力号火星车就携带着机械臂和钻头,可以钻破火星地表,对地下进行勘测和研究,寻找火星地下水以及生命的迹象。同时,他希望未来还有更多的火星任务加入到火星地下的研究中来,比如罗莎琳德·富兰克林火星车

罗莎琳德·富兰克林火星车是欧洲航天局和俄罗斯航天局联合开发的火星车,原本计划在今年和我国的天问一号、美国的毅力号、阿联酋的希望号共同前往火星,但是最终被推迟到了下一个火星探测窗口期(也就是2022年)。Atri指出:他希望罗莎琳德·富兰克林火星车能够“携带一个钻头,这对于寻找适合火星的微生物非常重要,也能够给出宝贵的资料。”

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(图片说明:罗莎琳德·富兰克林火星车)

不过,两个航天局是否会参考他的意见,就不得而知了。

即便如此,从毅力号火星车就能看出来,科学家们已经在关注火星地表以下的世界了。我们相信,那里隐藏着许多不为人知的秘密,在真正获得那里的数据和岩石样本之前,谁也不知道那里会有怎样的惊喜。也许当毅力号火星车钻破火星地表的时候,人类就会有轰动性的发现;又或者,到最后人类发现对火星的期待不过是一场空。

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(图片说明:毅力号火星车)

那么,你是否相信火星有生命呢?说一说你的看法吧。