新的证据表明,当各个火星探测器在火星表面搜寻远古生命的痕迹时,我们可能需要挖掘得更深才能找到它们。火星适宜居住时期遗留下来的氨基酸的任何证据可能都埋在地下至少2米深的地方。
这是因为火星缺乏磁场且大气脆弱,其表面受到的宇宙辐射剂量比地球高得多,因此宇宙辐射会大大破坏氨基酸。
现在,通过实验数据,我们还知道从地质学角度来说,这个过程发生的时间非常短。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的物理学家亚历山大·巴甫洛夫说:“我们的研究结果表明,氨基酸在火星表面岩石和风化层中被宇宙射线破坏的速度比之前认为的要快得多。”
目前的火星漫游者任务钻到了大约2英寸(约5厘米)深。在那样的深度,只需要两千万年就能完全破坏氨基酸。而高氯酸盐和水的加入进一步增加了氨基酸的破坏速度。”
* 好奇号火星车钻了一个2英寸深的洞
宇宙辐射实际上是火星探测的一个大问题。地球上的每个人平均每年暴露在宇宙辐射中约0.33毫西弗。在火星上,每年的辐射量可能超过250毫西弗。
这种来自太阳耀斑和超新星等高能事件的高能辐射,可以穿透岩石,电离并摧毁它遇到的任何有机分子。
很久以前,火星被认为具有全球性的磁场,和一个很厚的大气层,这和地球非常相似。还有很多证据表明,液态水曾经以海洋、河流和湖泊的形式存在于火星表面。
这些特征的结合表明,火星在过去可能是宜居的(也许是反复的)。
火星是否适合居住的一个迹象是氨基酸的存在。这些有机化合物不是生物特征,而是生命最基本的组成部分。
氨基酸能结合形成蛋白质,并已在天体中发现,如小行星“龙宫”、彗星67P的大气层。它们并不是生命存在的确切标志,但在火星上发现它们可能表明火星上可能曾经出现过生命。
巴甫洛夫和他的团队想更好地了解在火星表面找到氨基酸证据的可能性,所以他们设计了一个实验来测试这些化合物的耐受性。
他们将氨基酸与模拟火星土壤的矿物混合物(由二氧化硅、水合二氧化硅或二氧化硅和高氯酸盐组成)混合,并将它们密封在模拟火星大气的试管中,并放置于各种类似火星的温度下。
然后,研究小组用电离伽马辐射照射这些样本,以模拟火星表面在大约8000万年的时间里预期的宇宙辐射剂量。之前的实验只对氨基酸进行了爆破,没有对土壤进行模拟,这可能导致对氨基酸的寿命预测不准确。
巴甫洛夫说:“这是首次在各种火星相关因素(温度、水含量、高氯酸盐丰度)条件下,对氨基酸的破坏程度进行的全面研究,同时比较了辐射分解的速率。事实证明,硅酸盐——尤其是含有高氯酸盐的硅酸盐的添加,大大增加了氨基酸的破坏率。”
这意味着,早在大约1亿年前,火星表面的任何氨基酸都可能早已消失,被辐射得灰飞烟灭。
考虑到火星表面不适合生命生存的时间比我们知道的要长得多——几十亿年,而不是几百万年——好奇号和毅力号能挖到的几厘米深的地方不太可能有氨基酸。
这两个探测器都在火星上发现了有机物质,但由于这些分子可能是由非生物过程产生的,它们不能被视为生命存在的证据。此外,该团队的研究表明,这些分子可能在电离辐射形成后发生了显著的变化。
还有其他证据表明,该研究团队可能有一些发现,火星表面的物质时不时地会到达地球。事实上,其中甚至还发现了氨基酸。
NASA戈达德天体生物学分析实验室的天体生物学家丹尼·格莱文说:“我们确实在南极火星陨石RBT 04262中发现了几种直链氨基酸,我们相信它们起源于火星(不是来自陆地生物的污染),尽管RBT 04262中这些氨基酸的形成机制尚不清楚。”
“由于来自火星的陨石通常是从至少3.3英尺(1米)或更深的地方喷射出来的,所以RBT 04262中的氨基酸可能不受宇宙辐射的影响。”
不过,我们可能要等到火星上有了更多的“硬核挖掘工具”后才能发现更多秘密。
(科幻世界 独家编译)
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