在地下深处,放射性元素分解水分子,产生可以为地下生命提供燃料的成分。这个过程被称为辐射分解,已经在地球上孤立的、充满水的裂缝和岩石孔隙中维持细菌生存了数百万到数十亿年。现在,一项发表在天体生物学杂志上的研究认为,辐射分解可能为火星地表下的微生物生命提供动力。
尘暴、宇宙射线和太阳风肆虐这颗红色星球的表面。但在地下,一些生命可能会找到避难所。“火星上最有可能适宜居住的环境是地表下,”美国宇航局喷气推进实验室的行星科学家、这项新研究的主要作者杰西·塔纳斯说。检查火星地下可能有助于科学家了解生命是否能在那里生存下来——而今天可用的最佳地下样本是坠落在地球上的火星陨石。
塔纳斯和他的同事评估了火星陨石中的晶粒尺寸、矿物组成和放射性元素丰度,并使用卫星和探测器数据估算了火星地壳的孔隙率。他们将这些属性输入到一个计算机模型中,该模型模拟辐射分解,以了解该过程产生氢气和硫酸盐的效率:这些化学成分可以为地下细菌的新陈代谢提供动力。研究人员报告说,如果存在水,火星地表下的辐射分解可能已经维持微生物群落数十亿年——并且可能今天仍然可以。
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科学家们之前已经研究过火星辐射分解,但这是首次使用火星岩石来量化该星球地下适宜居住性的估计。塔纳斯和他的同事还评估了火星地下生命潜在的丰富程度,发现每公斤岩石中可能存在多达一百万个微生物。(地质生物学家已经在地球地下发现了相当的密度。)
分析中最适宜居住的陨石样本似乎是由一种称为风化层角砾岩的岩石类型制成的。“这些被认为来自火星南部高地,那是火星上最古老的地形,”塔纳斯说。
罗格斯大学的行星科学家卢金德拉·奥贾说,这项研究描述的地下生命将需要水——但行星上是否存在地下水仍然未知,他没有参与这项研究。奥贾说,确定火星地壳是否含有水将是重要的下一步,但这项调查有助于激发这种搜索:“哪里有地下水,哪里就可能有生命。”