火星冰层中的微生物或许揭示了生命迹象
最近一项由美国宇航局戈达德太空飞行中心与宾夕法尼亚州立大学的研究团队共同进行的研究表明,未来的火星探测任务可能会把焦点转向火星表面的冰层,而不是岩石、土壤或粘土中,寻找微生物或其遗迹。这项发现为探索火星的生命提供了新的视角。
研究团队通过模拟火星上冰冻土壤和冰盖的环境条件,发现尽管这些样本会受到宇宙辐射的持续影响,甚至暴露超过5000万年,但其中某些微生物——例如大肠杆菌的蛋白质氨基酸,依然能够保存完好。这意味着,火星上的冰层可能为潜在的微生物遗留物提供了一个良好的保存环境。
冰层或是保存火星生命痕迹的理想地点
宾夕法尼亚州立大学的克里斯托弗·豪斯教授解释道:“五千万年远远超出火星上一些地表冰层的预计年龄。现有的冰层往往不到200万年,这就意味着在这些冰层中存在的任何有机生命,尤其是微生物遗骸,都能得以较好地保存下来。”他补充道,未来的火星任务很有可能在这些冰层中找到生命的痕迹。
实验:重现火星环境下的微生物存活情况
研究小组由美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家亚历山大·巴甫洛夫领导。研究人员将部分大肠杆菌样本放入含纯净水的试管中,并将另一部分大肠杆菌与火星岩石和土壤中发现的成分混合。随后,样本在一个-60华氏度的伽马辐射室中接受了相当于火星表面2000万年的宇宙射线辐射。
研究人员将这些样本再暴露在等同于3000万年的额外辐射下,总辐射时间为5000万年。结果显示,在单纯水冰环境中,大肠杆菌样本中的超过10%的氨基酸能够成功存活。而那些混合了火星沉积物成分的样本,则遭遇了更快的降解,且几乎无法存活。
冰与辐射:生命保存的关键因素
巴甫洛夫表示,这一结果颠覆了之前的认识,科学家曾认为水或冰中的有机物质在较低浓度的水中会更容易被辐射破坏。令人惊讶的是,纯净的冰层反而能更好地保护有机物不受破坏。研究团队推测,这可能是因为冰中的辐射颗粒会被冻结在原地,无法像在含水和矿物质的混合物中那样容易接触到有机化合物。
他进一步解释:“在冰中,辐射产生的有害粒子被固定在冰内,无法像在含土壤和水的样本中那样直接作用于有机分子。因此,纯冰区域更适合用于寻找火星上的有机生命材料。”
未来任务的探索方向
美国宇航局的“凤凰号”任务于2008年成功登陆火星,首次挖掘并拍摄了火星北极附近冰层的照片。豪斯教授指出:“火星上确实有大量的冰,但大部分都藏匿在地表以下。未来的火星探测任务将需要更强大的钻探工具,类似‘凤凰号’的设计,才能够深入到冰层下,进一步寻找生命的证据。”
这项研究为火星探测任务提供了新的思路,尤其是通过冰层寻找微生物遗骸或生命痕迹,可能会成为未来火星探索的一个重要目标。