在火星上寻找生命,应关注地下

古老的、埋藏在地下的热液系统是寻找火星化石的理想场所

2008年,美国宇航局的“勇气号”火星车被卡住的前轮在火星古谢夫环形山内挖出了这条沟。勇气号的观测使研究人员能够确定,白色物质是这颗红色星球上古老热液系统的证据。

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科学家在一项新的研究中认为,寻找火星生命的迹象需要重新考虑一下策略。

一种流行的策略是调查很久以前水生沉积物积累的地方,例如美国宇航局的“好奇号”火星车在火星96英里宽(154公里)的盖尔环形山内发现的古老的湖床环境

根据由香港大学地球科学系副教授Joseph Michalski领导的研究团队的说法,在地球上,这种古老栖息地保存了古代生命的丰富证据——但这并不意味着火星上也会如此。[火星生命搜索(照片时间线)]


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研究人员在今天(12月18日)在线发表在《自然地球科学》杂志上的一篇题为“观点”的文章中写道:“火星不是地球。”

他们说:“我们必须认识到,我们对生命如何进化以及生命证据如何保存的全部观点,都因为我们生活在光合作用进化的星球上而受到影响。”“即使光合作用在火星上进化了,关于地表生命会多么成功,以及这种生命的证据是否能够被记录在沉积记录中,仍然存在疑问。”


大约40亿年前,生命在地球上首次扎根,但在蓝藻进化出产生氧气的光合作用之后,大约在15亿年后才真正开始腾飞。这些微生物产生的氧气导致大气臭氧层的形成,从而保护地表生命免受有害的紫外线辐射。

科学家说,因此,这种进化创新开辟了大量的可居住空间,使生物体能够在陆地和海洋的地表和近地表环境中殖民。

根据研究团队的说法,这里的时间很重要。火星曾经相对温暖潮湿——比现在无论如何都要温暖潮湿得多。但到了40亿年前,火星的内部已经冷却到足以使其磁发电机关闭,并且这颗红色星球失去了其全球磁场。(地球仍然有磁场,因为我们的星球比火星大10倍,因此冷却程度远没有那么大。)

这个磁场曾起到屏蔽火星大气层免受太阳风(从太阳流出的带电粒子流)的影响的作用。它的损失导致了曾经厚厚的大气层被剥离,以及行星转变为今天寒冷的沙漠——这个过程大约在37亿年前基本完成

因此,为了使地表生命真正开始发展——并因此有很好的机会被保存在湖床沉积物中——光合作用可能必须在火星上比地球上早进化至少10亿年。

Michalski和他的同事们认为这不是一个好的赌注。因此,他们主张优先考虑可能曾经在火星上存在过地下生命的地方——例如古老的热液系统,这可能就是地球上生命的摇篮。

你也不必一定要挖得很深才能找到这样的系统。美国宇航局的“勇气号”火星车早在2008年就在火星的古谢夫环形山内偶然发现了一个,当时它那不听话的车轮刮掉了一些地表污垢。

这样的推理可能很快就会有实际应用:在2020年,美国宇航局计划发射一辆搜寻火星生命的火星车,它将收集和储存岩石样本,以便最终返回地球。

该研究的合著者、罗德岛布朗大学地质学教授Jack Mustard表示,他希望2020年的火星车能够调查这颗红色星球上暴露的“矿化断裂带”。

Mustard告诉Space.com:“这些地方是地壳中存在流体流动的地方,在那里你会获得来自不同来源的不同流体之间的混合,这些流体可能具有不同浓度的重要元素,以及例如溶解的氢。”(氢是微生物的一种可能的能量来源。)“那些会很酷。”

他补充说,这项新研究的主要目标是“在我们继续寻找生命及其前体分子的潜在证据时,让更广阔的科学界朝着这些方向思考”。

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版权所有 2017 SPACE.com,一家Purch公司。保留所有权利。未经授权,不得发布、广播、改写或再分发此材料。

Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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