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2024-10-21 09:38

火星上的微生物可能隐藏在冰下吗?

Life on Mars: Long fan-shaped gullies carved into gray rocky terrain, seen from above.
火星上有生命吗?我们仍然不确定。微生物可能存在于尘土飞扬的冰层之下美国宇航局的一项新研究表明。冰下的液态水阳光穿过半透明的冰可以支持光合作用和微生物生命,类似于地球上发生的事情。

火星上有微生物吗?

我们不确定火星是否曾经有过——甚至现在还存在着——任何形式的生命。今天的火星表面不适合任何形式的生命,甚至是微生物。一些科学家说,微生物可能在地下被发现,在那里它们会受到更大的保护,不受地表恶劣条件的影响。现在有另一个想法。美国宇航局的一项新研究表明,冰沉积物下可能是寻找生命的好地方。研究人员在2024年10月17日表示,尘土飞扬的冰下的融水可能是微生物的理想家园。也会有足够的阳光穿过半透明的冰,使光合作用发生。

研究人员于2024年10月17日在《通信、地球与环境》(Nature)杂志上发表了他们的同行评审结果。

火星上有生命吗?试着在冰下寻找

水对地球上的生命是必不可少的。所以在火星上“追踪水”也是有意义的。问题是,由于极端寒冷和稀薄的大气,水不能留在表面。最多的时候,土壤中会有少量暂时的咸水。在地壳深处可能有液态水,但对漫游者或未来的宇航员来说太深了。

但还有另一种可能性。在地球上,融水池可以存在于冰层之下(或者在上面,因为大气层要厚得多)。同样的道理也适用于火星。有大量的冰沉积,尤其是在两极。尤其是尘土飞扬的冰,是这种融水存在的理想条件。

通过计算机建模,研究人员发现,对于火星表面的一些冰沉积,足够的阳光可以透过半透明的冰来支持光合作用。冰下也应该有一些融水,类似于地球。

该研究的主要作者阿迪亚·库勒来自美国宇航局位于加州La Cañada Flintridge的喷气推进实验室,他说:

Deep layer of ice with large, very deep hole and thin stream of water flowing into the hole.

尘土飞扬的冰和光合作用

根据这项新研究,混合了一些灰尘的冰沉积物是理想的。深色的灰尘会吸收更多的阳光,帮助沉积物底部的冰融化。同样的过程也发生在地球上。在表面上,冰会在寒冷、稀薄的大气中直接升华成气体。但在一层冰下,它可以变成液体。

这在地球上是怎么发生的?亚利桑那州坦佩市亚利桑那州立大学的合著者菲尔·克里斯滕森指出:

在地球上的冰沉积物中,尘埃颗粒——被称为冰凝石——可以在冰上形成洞,称为冰凝石洞。尘埃颗粒在它们降落的地方融化了冰。每年夏天天气变暖时,这些洞会变得更深一些。当这些颗粒最终停止沉入冰中时,它们就会在周围形成融水池。事实上,这些小池塘变成了繁荣的生态系统。

这种尘埃冰沉积物最有可能的位置是火星的“热带”,在北纬30度到60度之间,在北半球和南半球。

此外,该研究还发现,足够的阳光可以穿过冰层,支持深达9英尺(3米)的光合作用。覆盖在上面的冰不仅有助于保持水池的液态,还能保护任何生物免受表面致命辐射的伤害。

由于液态水和光合作用在理论上都是可能的,这些火星冰沉积物将是寻找现在或过去微生物生命证据的好地方。

其他可能存在的火星水

去年8月,科学家表示,现在有证据表明,火星地壳地下深处存在着相当于海洋的液态水。水将在地表以下7到13英里(11到20公里)处。根据这项研究,这个深度足够高,温度可以使水保持液态。不需要冰盖。但这也意味着在可预见的未来,任何漫游者甚至未来的宇航员都无法对其进行研究。

在南极冰盖下也初步发现了湖泊。然而,这一直是一个争论不休的话题。

总结:美国宇航局的一项新研究表明,火星上的微生物可能存在于尘土飞扬的冰层下的液态水池中,那里有足够的阳光进行光合作用。