古代火星擁有適宜地下生命存活條件地球上存在一個(gè)地下無(wú)機營(yíng)養微生物生態(tài)系統,其中的微生物通過(guò)剝離周?chē)肿又械碾娮觼?lái)獲得能量,維持生存。氫就是一種很好的電子供體,可以為地下無(wú)機營(yíng)養微生物提供能源。而一項最新研究稱(chēng),在古代火星上或許也曾存在這樣一個(gè)地下微生物生態(tài)系統,因為在40億年前,火星上有充足的氫供地下微生物繁衍。
該研究由美國、加拿大和德國三國研究人員完成。他們在《地球與行星科學(xué)快報》上發(fā)表論文稱(chēng),這些氫是火星地表下的水經(jīng)過(guò)輻射分解后得到的。研究人員根據美國國家航空航天局(NASA)“奧德賽號”火星探測器搭載的伽馬射線(xiàn)光譜儀采集的數據,測算出火星地殼中放射性元素釷和鉀的豐度,并據此推斷出第三種放射性元素鈾的豐度。正是這三種元素的衰變驅動(dòng)了水的輻射分解。由于這些元素以恒定速率衰變,研究人員可以根據現在的數據推算出40億年前火星地殼中這三種元素的豐度,從而計算出驅動(dòng)水輻射分解的輻射通量,最終測算出古代火星地殼中的氫濃度。
根據計算結果,40億年前,在火星地表下幾公里厚的區域內,地殼中通過(guò)輻射分解產(chǎn)生的氫足夠支撐微生物的生命,其濃度處于維持當今地球上微生物存活的濃度范圍內,且這樣的狀態(tài)持續了數億年。
自發(fā)現火星上有古老的河道和湖床以來(lái),許多科學(xué)家都在探尋火星上是否曾擁有過(guò)生命,有人提出了火星地表下存在生物圈的假說(shuō)。研究人員指出,新研究雖證明古代火星擁有適宜地下生命存活的條件,但這并不意味著(zhù)肯定存在生命,而如果古代火星上曾存在生命,那么地表下的氫則是支持這些生命的關(guān)鍵要素。
研究人員表示,新發(fā)現對于未來(lái)的火星探測具有重要意義。他們的研究表明,火星冰凍圈之下被稱(chēng)為亞低溫層高度斷裂帶(SHZ)的區域,有著(zhù)古代火星上最持久的宜居環(huán)境,這一區域的物質(zhì)可能會(huì )通過(guò)斷層作用和隕石撞擊暴露出來(lái),將是測試火星地下生物圈假說(shuō)的重要天體生物學(xué)目標。(劉海英)