遠古火星地下可能具備生命繁衍生長的完美條件

一項最新研究發現，足夠的化學能量很可能流經火星地下區域，可使微生物種群存活下來，就像地球上的微生物。

雖然陽光不能抵達該區域，但是最新研究表明，火星表面之下蘊藏大量溶解氫，它將成為維持地下微生物的“電子供體（electron donor）”。美國布朗大學研究生傑西·塔爾那斯（Jesse Tarnas）說：“根據基本的物理和化學計算，我們證明遠古火星表面可能擁有充足的溶解氫，從而供給維持一個全球性地下生物圈。這個宜居帶條件與地球地下生命生存環境十分相似。”

在地球上，微生物在地下茁壯成長的區域稱為“地下岩石營養微生物生態系統（SLiMES）”，地下微生物種群並不會從太陽獲得能量，而是從所在環境中的分子“剝離”電子。在許多情況下，溶解氫分子提供了這種“燃料”。

依據發表在《地球和行星科學快報》上的最新研究報告顯示，該輻射分解過程可以在遠古火星表面之下產生氫氣。大約40億年前，火星地殼甚至聚集較高濃度的氫氣，完全可支援微生物存活。

雖然這並不意味著火星上確實存在生命形式，但有望證實遠古時期火星曾存在過生命。布朗大學地球、環境和行星科學系教授傑克·馬斯塔德（Jack Mustard）說：“這樣問題就變成了——如果存在火星生命的話，地下生命的本質是什麼，它們從哪裡獲得能量生存下來？我們知道輻射分解可為地球地下微生物提供能量，所以傑西在這裡所做的就是研究火星上輻射分解的故事，在這項研究中，研究人員分析了美國宇航局火星奧德賽號飛船伽馬射線光譜儀的資料資訊。”

當繪製出放射性元素釷和鉀的丰度之後，研究人員能夠推斷出第三種：鈾。研究人員解釋稱，這些元素的衰變推動了水的輻射分解。同時，研究小組還估計了有多少水可以利用，從而表明在地殼多孔岩石中可能會有大量水。他們還使用地熱和氣候模型觀察生命可能在哪裡蓬勃繁衍發展。

同時，他們發現火星地下宜居帶厚度可能達到幾千米，研究小組對不同氣候場景進行了建模，發現較冷環境甚至可能更好地孕育生命。塔爾那斯說：“人們有一種觀念認為，寒冷的早期火星氣候對生命有害，但是我們研究表明在寒冷氣候下，地下生活實際上有更多的化學能量。”

我們認為這將改變人們洞悉火星氣候和遠古生命之間的密切關係，研究人員稱，這項最新發現將幫助引導人們在火星上探索發現遠古生命遺蹟。塔爾那斯說：“最有趣的探險選擇之一是觀察巨角礫岩，這些岩石是通過隕石碰撞，從地下暴露出來的。多數巨角礫岩來自於深層宜居地帶，而它們當前僅儲存在火星表面，培養髮生什麼變化。”

最有可能存在巨角礫岩的區域包括：大流沙地帶（Syrtis Major）東北部和米德韋地區，以上兩個區域被認為即將迎來太空觀測任務。

馬斯塔德稱，2020年火星車勘測任務將搜尋火星遠古時期生命存在的跡象。在火星地下宜居區域很可能發現遠古生命存在跡象，這似乎是一個很好的勘測目標。

液態水存在的重要性

現在人們普遍認為火星表面有相當大數量的水，然而這個星球表面非常寒冷，所謂的水只存在於冰中。為了讓生命存在於這顆星球，許多科學家認為，世界擁有液態水是至關重要的，自從先進的科學技術使人類能夠詳細地觀測火星，火星一直在搜尋火星水資源的跡象。

遠古時期火星表面曾有液態水流動？

1971年，“水手9號”任務發現遠古時期水流沖刷河床和峽谷的重要線索，以及火星霧霾和氣候鋒面的證據。之後1975年首次發射的“維京軌道器”任務中，勘測資料發現遠古時期火星表面水流如何流動以及沖刷峽谷的詳細資訊。

過去幾十年裡，多項研究調查分析了火星液態水存在的證據，2000年，火星表面首次發現液態水存在。科學家分析稱，火星表面的溝壑應該是水流沖刷作用形成的。在火星遠古歷史中，泥土沉積物是移動水流存在的有力證據。然而，近年來火星溝壑的形成成為科學家爭議的焦點。

火星地質取樣的冰證據

2007年，來自“機遇號”和“勇氣號”火星車的觀測資料顯示岩石中存在水證據，當時勇氣號火星車車輪壓碎一小塊石頭。對該石塊斷層分析顯示，其富含矽酸鹽物質，這是液態水存在的證據。

2008年，“鳳凰號”登陸車採集地質樣本時，發現一些物質幾天之後消失了。科學家認為，這可能是冰塊，當鳳凰號在樣本中檢測到水蒸汽時，這一估測得到了證實。

2012年，“好奇號”火星車在一處火星遠古海床上行進時，檢測到數十億年前岩石接觸液態水的證據。

火星地下湖泊

《科學》雜誌發表的一篇研究報告指出，歐洲南方天文臺研究人員現發現火星存在液態水的首個確鑿證據。他們使用“火星快車探測器”的雷達影象資料，發現火星存在一條12英里長的地下湖泊，充滿著液態水。