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火星和地球差不多,地球的生命能否幫助我們,找到火星生命?

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在人類尋找宇宙其它星球生命的過(guò)程中,有一個(gè)地方看起來(lái)總是很有希望,它就是離我們比較近的火星?;鹦呛偷厍蛞粯邮且活w巖石行星,圍繞著同一顆恒星太陽(yáng)運(yùn)行,距離行星上可能存在水的地方很遠(yuǎn)。然而火星是一片貧瘠的荒地,數(shù)十億年前火星表面上曾經(jīng)有過(guò)的任何水都早已不復(fù)存在,而火星大氣則是曾經(jīng)可能更厚的屏障。但或者在過(guò)去可能存在生命嗎?

火星上有沒有可能有今天幸存下來(lái)的生命?雖然我們現(xiàn)在還不能回答這些問(wèn)題,但現(xiàn)在人類比以往任何時(shí)候都更接近于找到答案。隨著一系列新的火星探索任務(wù)到來(lái),新的線索或?qū)㈤_始浮出水面。在地球上,從撒哈拉沙漠到南極洲冰凍的冰川,生命在很大范圍內(nèi)得以生存?;鹦潜砻媾c地球其中的一些地方有相似之處,所以如果我們能在地球上的這些地方找到生命,那么它可能也適合在火星上生存。

德國(guó)柏林技術(shù)大學(xué)的Dirk Schulze-Makuch博士協(xié)調(diào)了火星環(huán)境宜居性(HOME)項(xiàng)目,該項(xiàng)目研究了從南美阿塔卡馬沙漠收集的土壤,并檢查了存在的微生物(如果有的話),結(jié)果表明,生命具有誘人的彈性。研究發(fā)現(xiàn),即使在極度干旱的核心地帶,那里仍然存在活躍的微生物生命,發(fā)現(xiàn)了幾種生存機(jī)制。例如,一些微生物直接使用大氣中的水,因此它們不需要任何雨水。

地球和火星環(huán)境差異

研究小組還創(chuàng)造了不同的土壤和咸水,模擬了火星上的一些條件。通過(guò)將微生物引入到這些火星類似物中,他們可以計(jì)算出今天火星表面下可能存在什么樣的生命。研究人員最感興趣的是極端生物(生活在地球極端地區(qū)的生命)。在鹽水實(shí)驗(yàn)中,我們使用了嗜鹽平臺(tái)球菌(一種可以在非常咸和非常冷的條件下生活的微生物),發(fā)現(xiàn)它真的有很高耐受性。然而,雖然可以模擬火星上的條件,但不能精確地復(fù)制它們。

火星表面的輻射水平比地球上任何地方都高得多,而火星上可用的水比地球上最干燥的沙漠少得多。令人驚訝的是,有很多微生物可以在非常接近火星的條件下存活,但必須在火星上進(jìn)行測(cè)試才能絕對(duì)確定。了解過(guò)去火星上有多少水,對(duì)于了解其潛在的宜居性至關(guān)重要。在地球上,幾乎在任何我們能找到水的地方,都能找到生命。因此,如果火星曾經(jīng)比現(xiàn)在潮濕得多,那么宜居的機(jī)會(huì)就會(huì)大大增加。

探索火星有多少水

現(xiàn)在各種火星探測(cè)器在不同的地方發(fā)現(xiàn)了火星上存在古代水的證據(jù),美國(guó)宇航局(NASA)好奇號(hào)火星車發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古老的湖床,而火星的北半球似乎曾經(jīng)有一個(gè)大海洋,現(xiàn)在科學(xué)家們想要讓這些研究更進(jìn)一步。西班牙馬德里西班牙天體生物學(xué)中心的阿爾貝托·費(fèi)倫博士負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)MarsFirstWater項(xiàng)目,這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是計(jì)算出火星在最初10億年里可能有多少水,這是液態(tài)水還是冰,它在那里存在了多長(zhǎng)時(shí)間,以及它在哪里。

該項(xiàng)目利用過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)在地球和火星任務(wù),例如美國(guó)宇航局即將于2020年7月發(fā)射的“毅力號(hào)”火星車和計(jì)劃于2022年發(fā)射的歐洲羅莎琳德·富蘭克林火星車,旨在以前所未有的方式重建和繪制古代火星表面。在45億到35億年前,火星被認(rèn)為擁有活躍的表面水圈,其中包括冰川、河流、湖泊、三角洲,甚至可能是地中海大小的半球海洋。

初現(xiàn)的火星景象表明,火星夏天類似于冰島的冬天,冬天類似于南極的冬天。之前一項(xiàng)名為IcyMARS的研究得出結(jié)論:古代火星可能比人們預(yù)期的要冷,但仍然足夠潮濕,可以居住。在火星歷史上的某個(gè)時(shí)候,當(dāng)火星核心由于未知的原因冷卻時(shí),這些水被從火星上剝離,它的大氣層被太陽(yáng)風(fēng)吹走了,結(jié)果,火星變成了現(xiàn)在這個(gè)極端寒冷的星球,MarsFirstwater項(xiàng)目將在火星上尋找任何可能的生物標(biāo)記物。

尋找火星生物標(biāo)記物

如微生物脂質(zhì),這些生物標(biāo)記物一旦在這個(gè)更適宜居住的古老地點(diǎn)生存下來(lái),就可能成為生命的證據(jù)。例如,檢查火星巖石上發(fā)生的化學(xué)過(guò)程,可以告訴我們存在多少液態(tài)水,可以計(jì)算出那里可能存在什么樣的生命。該項(xiàng)目還將在火星地質(zhì)記錄中尋找與地球上微生物產(chǎn)生生物標(biāo)志物相似的生物標(biāo)志物。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有了一些初步結(jié)果:

發(fā)現(xiàn)在地球上發(fā)現(xiàn)的一些微生物類型,可以阻止火星上的水,由于它們的生物過(guò)程而凍結(jié)成冰。而一些古代生命的跡象,可能會(huì)保留在火星表面下的潮濕粘土中,這些跡象可以由火星車進(jìn)行研究。在火星上尋找生命的下一階段,將是將所有這些線索拼湊在一起,并使用即將到來(lái)的火星探索任務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)尋找新的生命跡象?;鹦鞘且司拥模乱粋€(gè)要回答的問(wèn)題是,它是否真的適合人類居住?

堅(jiān)持不懈和探索火星可能是不夠的,相反,可能需要一項(xiàng)可以直接對(duì)火星進(jìn)行采樣以尋找生命跡象的生命探測(cè)任務(wù)來(lái)確定。

博科園|研究/來(lái)自:Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

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2022-01-19