火星是颗干燥又贫瘠的星球,但越来越多证据指向火星地下湖泊有机会支持简单的生命体。NASA 科学家一项新模型便发现,火星地下湖的含氧量够多让微生物生活,靠近极地的地下湖甚至有机会孕育海绵这种简单的多细胞生物。
火星在 38 亿至 40 亿年前与地球非常相似,有浓厚的大气层、流淌于地表的水、垄罩全星球的磁场和活跃的火山活动。但今天火星表面又干又冷,白天温度 5~10 ℃,晚上只有 -100 ~ -120 ℃,大气压力不到地球 1%,换句话说任何在地面流动的水都会迅速蒸发到大气;火山活动已经凋零,只剩微薄的磁场在保护火星南半球不受太阳辐射烘烤,种种原因让科学家不抱期望能从现在的火星找到生命。
但是,越来越多证据重新夺回科学家远离火星生命的目光,比如火星快车号、好奇号发现火星留有甲烷的痕迹,来源可能是热液活动(hydrothermal activity),也可能是微生物,目前欧洲太空总署与俄罗斯航太(Roscosmos)的火星微量气体任务卫星(ExoMars Trace Gas Orbiter)正在调查甲烷来源。
最近,快车号发现火星南极地区底下 1.5 公里处有地下湖泊的雷达证据,估计深达 20 公里。只不过,这些水非常咸,才能维持不冻结状态。
而盐与氧气谁多谁寡是场拉锯战,水中盐含量越多,含氧量就越少;但是水越冷也能溶解越多氧,而氧气是细胞进行有氧呼吸、将其分解以产生能量驱动新陈代谢的重要元素。为了弄清楚哪种效应会获胜,研究人员转利用模型推导,计算分子氧在火星液态盐水的溶解量,是否够多到可让生命存活。
模型测试了 6 种不同盐的浓度,水温介于 -133~26℃ 间,结果表明,比纯净水冰点更低的盐水能提供足够氧气给微生物生存,而含高氯酸盐的水,氧含量甚至多到有机会支持更复杂的多细胞生命体,比如海绵(sponge,注),研究人员确定,越靠近极地的地下湖泊,越可能孕育多细胞生物。
研究团队也设计了最坏情况,但模型证明,就算条件再怎么苛刻,水中也有足够氧气支持微生物生命。
虽然 NASA 派出火星探测器时很小心,没有绝对把握下普遍主张避开可能有水沉积的区域,他们担心火星生命遭地球细菌污染,所以这项研究不易被证实,但至少可让人们以新方式看待火星生命。
新论文由美国太空总署喷射推进实验室(JPL)团队领导,发表在《自然─地球科学》期刊。
注:海绵为单细胞生物,没有神经、消化和循环系统,多靠海水流过身体时获取食物和氧气并排除废物,就像海底滤水器。
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(首图来源:pixabay)