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火星湖对于寻找火星上的生命意味着什么

在火星上寻找生命变得更加有趣。

几十年来,科学家们一直在观察这颗干燥、尘土飞扬的星球,并专注于寻找数十亿年前火星气候更温暖、更湿润的地区,那里可能有生命扎根的地方。但在7月25日,研究人员宣布他们发现了在这颗红色行星的南极附近冰层下隐藏着一个巨大的液态水湖的迹象。

如果这个湖的存在得到证实,我们今天就能在火星上发现微生物。

该报告改变了天体生物学家的计算方法,他们想要保护任何现存的地外生命不被地球上引进的物种所消灭或遮蔽(SN: 1/20/18,第22页)。火星着陆器和探测器都按照严格的标准进行清洁,以避免任何可能的污染,即使“没有任何你甚至可以称之为池塘的东西,”美国宇航局行星保护官员、天体生物学家丽莎·普拉特(Lisa Pratt)说。“现在我们有了一个可能是冰下湖的报告!”这是我们试图保护的环境发生的重大变化。

那么,找到这片湖泊是如何改变对火星生命的探索的呢?

最重要的事情是:有什么东西真的能住在这个湖里吗?

对于大多数地球微生物来说,这将是一个艰难的领域。地球上的生命填满了它能找到的每一个生态位,从洞穴晶体到干旱的沙漠。但大多数陆地生活的低温截止-40°摄氏度左右。火星冰盖大约是-68°c。”这是非常冷,冷比地球上的任何环境中,我们相信生活可以代谢或复制,”普拉特说。

这个湖似乎确实含有大量的水。但如果水在这么低的温度下是液态的,那么它一定是非常咸的。“在地球上,这些盐水混合物对生物提出了重大的挑战,”位于坦佩的亚利桑那州立大学的行星科学家吉姆·贝尔说,他是行星协会的主席。“即使是能在高盐水中生存的‘极端微生物’细菌也可能无法生存。”

但是火星人能住在那里吗?

“当然,”普拉特说。

她说,如果火星上曾经出现过生命友好的生物,一些生物可能已经适应了气候的变化,最后发现冰冷的咸水非常舒服。“对我来说,这看起来像是一个理想的避难所,在这里你可以只是闲逛,也许是休眠状态,等待地面状况好转。”

这个湖和其他我们希望找到生命的水域有什么不同,比如土星的卫星土卫二?

对于行星探险者来说,火星有一个比土星和木星的冰卫星更大的优势:我们曾经登陆过它。到达火星相对来说比较快,大约需要4到11个月的时间,而且火星的大气层使得着陆比在微小的、没有空气的卫星上要简单得多。

行星保护的一个大问题是火星湖是否与地表有任何接触。在土星的卫星土卫二和木星的卫星欧罗巴(Europa)上,来自地下海洋的液态水从冰的裂缝向太空喷射(SN: 6/9/18,第11页)。这些羽状物可以使海洋的采样变得相对简单:航天器在飞越过程中可以捕捉到一些喷射物。但事实上,水可以流出,这意味着入侵的微生物可以进入。

尽管没有火星探测器在这个湖附近着陆,但全球沙尘暴——就像目前在火星上肆虐的一样——可能会从地球上的任何地方携带污染物。

普拉特说:“所以,如果(这个湖)是真的,我们希望没有通道可以进入。”

如果没有进出的通道,我们怎么能看到那里是否有生命?

会有摩擦。

检查湖对于生命的迹象,说:“你要钻,行星科学研究所的行星科学家艾萨克·史密斯,在莱克伍德,科罗拉多州。这就是科学家们探索地球上类似的冰层中的湖泊,湖等现象在南极洲,2012年俄罗斯科学家钻入(SN:11/7/13,26页)。这个研究小组有争议地声称,这个湖拥有一个繁荣的生态系统,尽管后来研究人员承认这些样本被钻井液污染了。

在火星上钻探将面临更大的技术挑战,可能会面临科学界的反对,就像俄罗斯团队所做的那样。普拉特说:“就像南极洲的冰下湖泊一样,(火星湖)将被认为是一个非常罕见和特殊的地方。”“我预计,钻探过程中会遇到很多阻力。”

但如果我们幸运的话,上面可能会有一个信号。火星大气中季节性甲烷变化的迹象引起了天体生物学家的兴趣,他们认为火星表面可能存在微生物。

“可以说,ExoMars可以找到确凿的证据,”意大利博洛尼亚国家天体物理研究所的行星科学家Roberto Orosei说。“大气中液态水和甲烷的结合将是非常非常令人兴奋的证据,证明火星上正在发生什么事情。”

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