有毒化合物可能使火星土壤变得贫瘠

微生物可能被星球表面的高氯酸盐杀死,这些高氯酸盐暴露于紫外线辐射之下

NASA的凤凰号火星探测器于2008年在火星北极富含冰的土壤中探测到高氯酸盐。

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火星表面可能比科学家之前认为的更不适合生命生存。

一项新的研究表明,来自太阳的紫外线 (UV) 辐射“激活”了火星土壤中的氯化合物,将它们变成强效的微生物杀手。

这些被称为高氯酸盐的化合物似乎广泛存在于火星尘土中;NASA的多次任务在多个地点都探测到了它们。高氯酸盐具有一些似乎可以提高火星宜居性的特性。例如,它们可以大幅降低水的冰点,并且科学家们表示,它们可以为微生物提供潜在的能量来源。[火星生命探索:照片时间线]


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但英国爱丁堡大学天体生物学中心的Jennifer Wadsworth和Charles Cockell的新研究以不同的角度描绘了高氯酸盐。研究人员将细菌枯草芽孢杆菌(一种常见的航天器污染物)暴露于类似于火星表面及其附近发现水平的高氯酸盐和紫外线辐射。(由于火星大气层只有地球大气层厚度的1%,因此火星上的紫外线辐射强度远高于地球。)

研究人员发现,在类似火星的条件下,细菌细胞在几分钟内就失去了活力。当Wadsworth和Cockell向混合物中添加了氧化铁和过氧化氢(火星风化层的另外两种常见成分)时,结果更加显著:在60秒内,辐照高氯酸盐、氧化铁和过氧化氢的组合将枯草芽孢杆菌的死亡率提高了10.8倍,而仅暴露于紫外线辐射的细胞的死亡率则没有提高。

Wadsworth和Cockell在今天(7月6日)在线发表在期刊《科学报告》上的研究中写道:“这些数据表明,至少三种火星表面成分的综合效应,在表面光化学的激活下,使当今的火星表面比先前认为的更不适宜居住,并证明了来自机器人和人类探测任务释放的生物污染物存活的可能性很低。”(科学家们已经知道高氯酸盐的毒性潜力,但Wadsworth告诉Space.com,通常需要高温才能“激活”这些化合物。)

Wadsworth说,目前尚不清楚这种推断出的“不适宜居住区”在火星上有多深,因为细胞杀伤作用背后的精确机制尚不清楚。

她通过电子邮件告诉Space.com:“如果你正在寻找生命,你还必须考虑到可以穿透土壤表层的电离辐射,所以我建议至少挖掘到地下几米,以确保辐射水平相对较低。”

欧洲/俄罗斯的ExoMars火星车计划于2020年发射前往火星,执行寻找生命迹象的任务,它将配备一个钻头,最大深度可达6.5英尺(2米)。

然而,新结果有一个重要的注意事项:研究人员表示,枯草芽孢杆菌是一种普通的微生物,而不是适应在恶劣条件下生存的“极端微生物”。

Wadsworth告诉Space.com:“更顽强的生命形式有可能找到在火星表面或附近生存的方法,这并非不可能。重要的是,我们仍然要采取一切可能的预防措施,以避免污染火星。”

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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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