【原】想在火星上找到生命嗎,？往地下深處看

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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一份來自羅杰斯大學(xué)的最新研究表示在火星上尋找生命跡象的最佳地點(diǎn)是地下深處，即地?zé)崛诨叵卤牡胤健?/span>

剖面圖描繪了火星上的地下湖,。研究表明這些地下湖或者說地下蓄水層由地表深處的融冰構(gòu)成,。它們會(huì)是生命在像火星這類寒冷的星球上生存的最佳地點(diǎn)。（圖片來源：歐空局/媒體實(shí)驗(yàn)室）

如果火星上曾經(jīng)有生命,，將會(huì)是在哪里,？哪里會(huì)是尋找火星生命跡象的最佳地點(diǎn)？火星生命是古老的化石還是仍然存活的微生物們,？許多科學(xué)家認(rèn)為答案可能在地下,，環(huán)境更溫暖也可能更潮濕。位于新澤西的羅杰斯大學(xué)在2020年12月2號(hào)發(fā)表的最新研究拓展了這一觀點(diǎn),。研究顯示最可能顯示火星生命跡象的區(qū)域是火星表層下幾英里地?zé)崮苋诨叵卤鶎拥牡胤健?/span>

2020年,，12月2日，這篇新的同行評(píng)議文章被發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上,。

摘自文章：

為了解釋過去液態(tài)水存在的大量證據(jù),，關(guān)于40億年前火星最初是溫暖濕潤還是寒冷干燥的爭論已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年。太陽的亮度要更低30%,，因此,，大多數(shù)火星氣候模型都盡量提高地表溫度超過水的熔點(diǎn)。冰蓋的融化可以幫助我們解決這個(gè)駁論,，我們模擬了冰的物理演化過程,，并且估計(jì)了在寒冷干燥的火星上產(chǎn)生冰雪融水所需的地?zé)釤崮堋Ｎ覀冊(cè)诜治龅厍蛭锢韺W(xué)和地球化學(xué)的數(shù)據(jù)之后,，發(fā)現(xiàn)基底融水在火星上本來是可行的,。如果火星的溫暖濕潤的，地?zé)釤崃鲗?huì)是持續(xù)的地?zé)徇\(yùn)動(dòng),，無論過去火星的自然氣候是怎樣的,，地表都將會(huì)是火星最適合生存的地區(qū)。

早期的火星一直很冷,，大部分水都在地下（左圖）還是曾經(jīng)溫暖潮濕,？兩方面的證據(jù)相互矛盾，尚未得到解決,，但新的研究可能有助于最終回答這個(gè)長期存在的問題,。圖片來源：美國宇航局/戈達(dá)德太空飛行中心/氣象頻道。

溫暖潮濕的早期火星（左）和寒冷干旱的早期火星（右）的示意圖,。圖片來源：奧哈（Ojha）等/Science Advances.

這些發(fā)現(xiàn)直接影響到火星上存在或存在過生命的可能性,，也可能幫助科學(xué)家們最終調(diào)和早期火星的兩種對(duì)立情景，無論是溫暖潮濕還是寒冷干燥（或介于兩者之間）。正如羅格斯大學(xué)新不倫瑞克分校的主要作者盧延德拉·奧哈（Lujendra Ojha）所說：

“即使在計(jì)算機(jī)模擬中,，將二氧化碳和水蒸氣這樣的溫室氣體注入火星早期的大氣層,，氣候模型仍然難以支持火星長期溫暖潮濕。我和我的合著者提出,，如果火星在過去有很高的地?zé)?，那么“黯淡太陽悖論”至少可以部分地被調(diào)和?！?/span>

我們知道火星過去曾經(jīng)濕潤得多,，有湖泊和河流，甚至還有海洋,。但是大多數(shù)氣候模型仍然表明這顆行星應(yīng)該比那更冷更干燥,。如果火星地下有足夠的熱量,，這將有助于解釋這一悖論,，即使在大約40億年前，火星表面由于太陽的黯淡而變得寒冷,。

當(dāng)前的證據(jù)表明火星在37億至41億年（諾亞紀(jì)）前,，表面曾有大量的液態(tài)水。在這個(gè)新情景中,，水可能由地表下融化的冰放射性衰變產(chǎn)生,。像鈾元素，釷元素和鉀元素都會(huì)在巖石行星上進(jìn)行放射性衰變,，包括地球,。盡管地變變冷，地下仍可能有足夠的熱量融化冰,。

羅格斯大學(xué)新不倫瑞克分校的盧延德拉·奧哈（Lujendra Ojha）,，這項(xiàng)新研究的主要作者。圖片來源：Instagram,。

這個(gè)過程很可能類似于南極西部冰蓋,、加拿大北極地區(qū)的冰下湖泊，南極洲的沃斯托克湖就是其中一個(gè)很好的例子,。俄羅斯科學(xué)家在黑暗的地下湖進(jìn)行鉆探探險(xiǎn),，在靠近液態(tài)水的冰層中發(fā)現(xiàn)了微生物。進(jìn)一步的分析表明,，沃斯托克湖含有多種微生物,，以及一些多細(xì)胞生物。

那么,，在火星的諾亞紀(jì),，這樣的地?zé)嵴娴目赡軉幔垦芯咳藛T說是的，他們說所需要的條件本來是無處不在的,。

在火星失去磁場和大部分大氣層后,，液態(tài)水就不可能留在火星表面。但它很容易在地表以下,，在越來越深的地方存在,。奧哈說：

“在這樣的深度，生命可以通過地下熱水（地?zé)幔┗顒?dòng)和巖水反應(yīng)來維持,。因此,，地下可能代表了火星上維持時(shí)間最長的可居住環(huán)境?！?/span>

如果火星表面或近地表曾有微生物存在,，它們很可能會(huì)退回地下深處，那里仍有液態(tài)水,。因此,，有道理的是，任何火星生命的痕跡都可能遠(yuǎn)在行星表面之下,，在那里它們可以免受太陽的強(qiáng)烈紫外線輻射,。

隨著現(xiàn)在火星上似乎是地下湖泊的發(fā)現(xiàn)，在曾經(jīng)或現(xiàn)在有水的地下小生境中存在生命的可能性顯得格外重要,。第一個(gè)是2018年火星快車軌道飛行器在南極帽下發(fā)現(xiàn)的,，去年10月在南極帽附近又發(fā)現(xiàn)了三個(gè)。這些湖泊與地球極地地區(qū)的湖泊相似,，溫度較低,，可能鹽分很高，但仍有可能支持某些種類的微生物,。今天在火星上發(fā)現(xiàn)任何液態(tài)水對(duì)于可能的生命來說都是令人興奮的,，因?yàn)榛鹦潜砻娆F(xiàn)在太不適合居住了。

2018年火星快車（Mars Express）的雷達(dá)圖像顯示,，在南極冰層下首次探測到最大的湖泊,。根據(jù)這項(xiàng)新的研究，由融化的冰形成的類似的地下湖泊本來是火星生命存在的最佳場所,。圖片來源：歐空局/美國宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/ASI/羅馬大學(xué) /奧羅塞（R.Orosei）等,，2018年。

南極帽下的湖泊可能是由鹽類保持液態(tài)的,，因?yàn)檫@個(gè)地方地?zé)岷苌倩蚋緵]有,。但是，是否可能還有其他的地方,，也許是在火山附近的地方,，那里可能還有火星高度活躍時(shí)遺留下來的一些潛熱呢,？事實(shí)上，現(xiàn)在也有證據(jù)表明火星表面下仍有一些火山活動(dòng),。

如果這些湖泊中的任何一個(gè)不是太咸,，它們可能是微生物的理想棲息地，正如羅格斯大學(xué)的研究人員所假設(shè)的那樣,。然而,，不幸的是，要具有對(duì)它們進(jìn)行取樣的能力,，在未來仍然遙遙無期,。但在尋找生命的過程中，它們可能正是未來探險(xiǎn)者挖掘生物黃金的地方,。

一句話小結(jié)：一項(xiàng)新的研究表明,，尋找火星生命證據(jù)的最佳地點(diǎn)是數(shù)英里的地下，那里的地?zé)崛诨说叵碌谋?/span>

作者：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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翻譯：天文志愿文章組-協(xié)作翻譯小分隊(duì)

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審核：天文志愿文章組-

排版：零度星系

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞