一项由美国国家航空航天局领导的研究表明,外星生命可能隐藏在火星的冰层之下。
科学家们认为,这颗红色星球古老的冰层可能长期以来一直充当着微生物生命的盾牌,阻挡了致命的宇宙辐射。
但它们生存的关键在于可能由尘土降雪形成的冰,这种较暗的尘土吸收的阳光会使冰层下的融水袋在其冰冷的表面下安全地形成,主要作者阿迪蒂亚·库勒博士告诉 DailyMail.com。
计算机模型显示,穿透水冰的光量可能会在这些浅融水的水池中引发光合作用——类似于地球上充满生命的水池。
“这些被称为‘冰尘穴’,当冰层顶部的灰尘和沉积物由于颜色比冰深而融化到冰中时就会形成,”曾在美国国家航空航天局喷气推进实验室担任行星科学家的库勒博士说。
地球上的冰尘穴中已经记录了许多微小的、类似植物的生物——包括藻类、真菌和蓝细菌,它们都通过光合作用从太阳获取能量来生存。
“如果我们今天试图在宇宙的任何地方寻找生命,火星的冰层暴露区域或许是我们应该寻找的最容易抵达的地方之一,”库勒博士说。
从南极洲,到格陵兰岛,再到挪威的斯瓦尔巴群岛——这个位于斯堪的纳维亚国家北部海岸与北极之间的岛链,这些冰尘菌落到处都被发现并研究。
“微生物通常在冬季休眠,”库勒博士告诉Space.com,“由于那时没有足够的阳光在布满灰尘的冰中形成液态水。”
“所以,光合作用的两个关键成分有可能存在于中纬度的火星布满灰尘的冰中,”他补充道。“光合作用需要充足的阳光和液态水才能发生。”
这项新研究源自库勒博士攻读博士学位时的工作,当时他参与了一个项目 预测火星冰层中的尘埃含量 ——基于美国国家航空航天局(NASA)的凤凰号火星着陆器及其火星勘测轨道飞行器收集的数据。
该团队将这些数据输入进计算机模拟中,这些模拟最初是为预测地球上的雪和冰川冰的亮度而建立的。
他们认为,这些基于对地球充分研究且更易理解的冰建立的亮度模型,将有助于估计混入遥远火星冰中的尘埃含量。
“这少量的灰尘有着极为重要的影响,”库勒博士向 DailyMail.com 表示。
他指出,“冰层内光合作用所需的充足阳光能够抵达的深度会因冰层的灰尘量而改变。”“同样,冰层内的灰尘量还会改变有害紫外线辐射所能穿透的深度(向下)。”
该团队通过计算机建模工作预测,灰尘含量较高(0.01%至 0.1%)的冰,仅能在表面以下大约 5 至 38 厘米的深度维持生命。
但是,库勒博士指出:“对于更洁净的冰,在[......]米的深度或许会发生光合作用。”
研究发现,在火星中纬度地区,无论是北半球还是南半球,更干净的冰都是微生物生命更深层群体的特别肥沃的区域。
根据库勒博士及其团队周四在《自然通讯》地球与环境杂志上发表的估计,在两个半球 40°的纬度,这些微小的外星生命群体可能存在于深达 2.15 至 3.10 米之处。
“我们并不是说我们在火星上发现了生命,”库勒博士向记者强调,“而是我们认为,火星中纬度地区布满灰尘的冰层是当下寻找火星生命最容易抵达的地方。”
但是,麻烦的是,与地球不同,火星有两种不同类型的自然形成的冰: 冷冻水和冷冻二氧化碳,即人造“干冰”。
因为火星的大气层稀薄又干燥,行星和大气科学家仍在争论那里的“水冰”融化后是否会变成液态水——很多人觉得它会马上升华成水蒸气。
库勒博士指出,在冰层和雪层下面融化的水冰,情况可能会好点儿,但这个过程中还是有很多猜测。
“据我所知,现在大家觉得火星上的尘埃在整个星球上成分一样,”他接着说。
“不过,咱们现在没有任何火星物质的样本回到地球来做详细分析,”他补充道,“所以很难说准。”
“我们很想在某个时候获取那块冰内部的样本,但这要留待未来的任务去考虑。”据 DailyMail.com 报道
关于火星现在是否存在光合生命,或者在其早期有更多液态水和更强的磁层来保护它免受太阳宇宙射线影响的时候是否曾经存在,仍然存在很大的疑问。
但是,至少目前,Khuller 博士和他的同事们已经帮助缩小了在广阔的 5574 万平方英里的火星表面上,外星生命最可能存在的区域。
“我正在与一组科学家合作,开发改进的模拟,以了解如今火星上尘土冰可能融化的情况、位置和时间,”Khuller 博士告诉 DailyMail.com。
“此外,我们正在实验室环境中重现一些这种尘土冰的场景,以更详细地研究它们,”这位研究人员说,他将于今年 11 月加入西雅图的华盛顿大学应用物理实验室。
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