古代火星的生命可能生活在地表之下,因為火星或存在豐富的地下水

若古代的火星上曾經存在過生命,那麼它可能不是生存在火星表面,而是可能生存在地表下的幾英里之處。一項新的研究表明,火星過去最適合居住的部分可能是它的地下。近日,這項研究成果發表在《科學進展》(Science Advances)期刊雜誌上。

正如我們在地球上理解的那樣,宇宙天體上存在生命必須具備四個基本條件:適合生物生存的溫度、必要的液態水、適當成分的大氣、足夠的陽光。水是其中最重要的條件之一,多年來,美國宇航局的一系列機器人任務,一直在「尋找火星上的水」,以瞭解更多關於火星的歷史,包括火星上是否曾經出現過生命。

雖然許多科學家認為,火星在變成今天的冰凍的、荒涼的沙漠之前,在數十億年前曾是溫暖潮濕的,但也有人指出了「昏暗年輕太陽悖論」。數十億年前,我們太陽的光度大約是今天的70%,也就是說,在大約40億年前,我們的太陽要暗淡得多——大約暗淡了30%。隨著時間的推移,太陽變得越來越溫暖和明亮。如果是這樣的話,那麼,古代的火星表面就會因為太過寒冷乾燥,而不適合水或生命存在。

即便在今天,火星接收到的太陽輻射能只有地球的43%,這也就意味著古代火星上的溫度很難超過水冰的熔點。但是,火星的地質特徵顯示了水合礦物和古代河床和湖泊的證據。這一證據表明,在諾亞紀,也就是37億至41億年前,火星上可能曾存在豐富的液態水。這種氣候模型和火星地質記錄之間的矛盾就是「昏暗年輕太陽悖論」。

不過,我們太陽系中的岩石行星——地球、金星、水星和火星——含有通過放射性衰變產生熱量的元素,這些元素包括鈾、鉀和釷。即使是在昏暗的太陽下,這種加熱也足以融化厚冰層的底部,形成液態水。在地球上,這種被稱為地熱的加熱方式,可以在南極西部冰原、加拿大北極圈和格陵蘭島部分地區形成的冰下湖泊中看到。這種地熱現象也解釋了40億年前冰冷的火星上為何可能存在液態水。

古代火星的生命可能生活在地表之下,因為火星或存在豐富的地下水

古代火星的生命可能生活在地表之下,因為火星或存在豐富的地下水。研究人員使用了各種數據集,來測試他們關於火星在數十億年前上存在地熱的加熱方式的理論。這些數據包括火星南部高原上冰層的厚度,以及對火星每年表面溫度的估計,以及40億年前從火星內部流向火星表面的熱量估計值。通過建模,科學家們發現,厚冰層的地下融化會導致火星上出現豐富的地下水。

羅格斯大學新不倫瑞克大學文理學院地球與行星科學系助理教授,該研究的主要作者之一Lujendra
Ojha在一份聲明中表示:「即使像二氧化碳和水蒸氣這樣的溫室氣體,在計算機模擬中被注入火星早期的大氣層,氣候模型仍然難以支持長期溫暖潮濕的火星,我和我的合著者提出,如果火星過去有很高的地熱,那麼,『昏暗年輕太陽悖論』至少可以部分地被調和,至少在一定程度上是這樣。」

儘管他們不知道是什麼使火星變得如此不適宜居住,即使火星曾經可能擁有溫暖潮濕的氣候,但隨著時間的推移,這顆紅色星球失去了磁場,其大部分大氣層被剝離,並經歷了整個火星溫度的下降。這意味著,要使液態水在火星上穩定存在,液態水必須存在於火星的地表之下。

作者在其研究報告中寫道:「不管古代火星氣候的實際性質如何,地表之下可能是火星上最適宜居住的區域。」研究人員認為,隨著水在火星上滲透得越來越深,任何可能生存的生命都可能在火星地表之下幾英里處「逐水而居」。

Ojha表示:「在這樣的深度,生命可能是由地熱活動和岩石-水反應來維持。所以,地表之下可能代表了火星上存在的最長的宜居環境。」早期地球可能也是如此。作者在研究報告中寫道:「地球上大部分的微生物生物量居住在地殼內,那里的水很容易獲得。大量的地下可居住環境中存在著大量的生物多樣性,這些環境的深度可能超過5英里。因此,地表之下可能是早期地球和火星上最適合古代簡單生命形式生存的地方。」

目前,美國宇航局火星洞察號(InSight)著陸器在2018年著陸後正在對火星內部進行調查。(InSight是使用地震調查、大地測量學和熱傳輸的內部勘探的簡稱。)研究人員表示,著陸器收集的數據可能有助於研究人員瞭解數十億年前地熱加熱是如何影響火星的宜居性的。而任何火星上可能曾經存在過生命的證據,比如生物標記,可能都藏在火星表面下,那里是它們不受輻射影響的地方。

來源:kknews古代火星的生命可能生活在地表之下,因為火星或存在豐富的地下水