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火星穴居人?火星地表下微生物靠地下水与岩石化学反应就能存活

2021-04-24 16:16 前瞻网   

 

火星穴居人?火星地表下微生物靠地下水与岩石化学反应就能存活

图片来源:NASA/JPL-Caltech

美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”已经开始在火星表面寻找远古生命,但一项新的研究表明,在这片尘土飞扬的土地下面,生命可能会蓬勃发展。

布朗大学的一个研究小组检测了从火星表面喷出然后到达地球的岩石的化学成分——为了解这颗红色星球的地壳提供了一个清晰的窗口。

他们确定,如果这些岩石一直与水接触,就会产生支持微生物群落所需的化学能,就像那些在没有光照的地球深处生存的微生物群落一样。

这种反应被称为放射性分解,岩石中的放射性元素将水分解成氢原子和氧原子,微生物从中获取能量。

由于这些火星陨石可能代表了火星地壳的绝大部分,这些发现表明,火星的大部分地下表面可能是宜居的。

杰西·塔纳斯(Jesse Tarnas)是美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的博士后研究员,他在布朗大学(Brown University)完成博士学位时领导了这项研究,他说:“这对地下探索科学的重大意义在于,火星上只要有地下水,就很有可能有足够的化学能来支持地下微生物生命。”

“我们不知道火星表面下是否曾经有生命起源,但如果有,我们认为那里应该有足够的能量维持生命直到今天。”

为了完成这项工作,该团队从我们自己的星球获得了灵感,因为在地球深处已经发现了许多新的生物群系。

由于缺乏阳光,这些生物靠岩石与水接触时产生的化学反应的副产品生存。其中一种反应是放射性分解,即岩石中的放射性元素与孔隙和裂缝空间中的水发生反应。

这个反应把水分子分解成氢和氧。释放出来的氢溶解在剩余的地下水中,而像黄铁矿(与黄金类似,又被称为愚人金)这样的矿物吸收自由氧气形成硫酸盐矿物。 微生物将溶解的氢作为燃料消耗,并利用硫酸盐中保存的氧气来“燃烧”这些燃料。

这些类型的微生物已经在加拿大的基德溪矿山等地被发现,在那里,它们在地表下一英里多的地方茁壮生长。

在这项新的研究中,研究人员想要确定火星上是否存在由放射性分解驱动的微生物栖息地的成分。

他们结合了来自美国宇航局(NASA)仍在火星上的“好奇号”漫游车、其他轨道航天器以及来自代表火星地壳不同部分的许多火星陨石的数据。

目标是找到放射性分解的成分:放射性元素,如钍、铀和钾;可转化为硫酸盐的硫化矿物;岩石单元有足够的孔隙空间来圈水。

研究发现,在几种不同类型的火星陨石中,所有成分的含量都足够丰富,可以支持类似地球的栖息地。

对于风化层角砾岩来说尤其如此。风化层角砾岩是来自超过36亿年的地壳岩石的陨石,被发现最有可能维持生命。

与地球不同的是,火星缺少一个板块构造系统,可以不断地循环利用地壳岩石。所以这些古老的地形基本上没有受到干扰。

该小组表示,他们的发现可以更好地帮助寻找火星上的生命迹象,但专家们可以寻找现在的群落,而不是寻找古代的迹象。

研究人员称,之前的研究已经发现了火星上活跃的地下水系统的证据,而且有理由相信现在地下水仍然存在。

布朗大学教授杰克·马斯塔德说:“地下是火星探索的前沿之一。”

“我们已经调查了火星的大气层,用不同波长的光绘制了火星表面的地图,并在6个地方登陆了火星表面,这些工作继续告诉我们关于火星过去的很多信息。”“但如果我们想要考虑当今生命存在的可能性,地表以下绝对是生命活动的地方。”

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责任编辑: 3976DBC

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