火星表面下可能存在微生物,以「懸浮狀態」存活數億年

瀟湘晨報世界觀 發佈 2022-10-27T19:52:53.437306+00:00

英國《每日郵報》25日報導,一項新的研究表明,一種古微生物可能在火星表面下以「懸浮狀態」存活數億年。(一項新的研究稱,火星上生命的證據可能仍處於休眠狀態,並埋在火星表面以下。)「細菌世界的超級英雄」能在火星表面10米以下生存2.

英國《每日郵報》25日報導,一項新的研究表明,一種古微生物可能在火星表面下以「懸浮狀態」存活數億年。

(一項新的研究稱,火星上生命的證據可能仍處於休眠狀態,並埋在火星表面以下。)

「細菌世界的超級英雄」能在火星表面10米以下生存2.8億年

專家表示,一種叫做耐輻射菌的細菌,可能埋在火星表面32英尺(10米)以下,它可以在火星上存活2.8億年,比之前假設的時間長近300倍。

耐輻射菌因其韌性,被稱為「柯南細菌」和「細菌世界的超級英雄」,甚至在《金氏世界紀錄大全》中被譽為「世界上已知最堅強的細菌」。

(「柯南細菌」特別適合在火星的惡劣環境中生存。在實驗中,它在火星上發現的冰冷、乾旱環境的天文輻射中倖存下來。)

就像一個肌肉發達的電影英雄一樣,「柯南細菌」經受住了酸雨、高溫和低溫甚至大劑量輻射的襲擊。

雖然「柯南細菌」可能現在沒有在火星上存活,但研究人員認為,類似的微生物可能在火星上存活一段時間。

這項新研究由美國伊利諾州西北大學的專家主導,並於25日發表在《天體生物學》雜誌上。

火星大氣層約為地球0.6%,又干又冷

專家們寫道:「考慮到火星表面寒冷、乾燥,衡量微生物在古地質時期的生存能力,抵抗力是一個關鍵參數。如果火星生命曾經存在過,活的耐輻射細菌可以在冰凍的火星地下存活2.8億年。」

科學家們已經知道,火星的大氣層非常薄,約為地球的0.6%。這意味著火星經常受到強烈的銀河宇宙輻射和太陽質子的轟擊。人類如果呆在火星表面,將毫無保護地暴露在陽光及其有害輻射下,並面臨癌症、心血管疾病和「認知減退」的風險。

美國國家航空航天局估計,在六個月的火星之旅中,太空人將受到300毫西弗的輻射,相當於24次CT掃描。更重要的是,火星中緯度地區平均氣溫為-63℃的乾旱、冰冷條件使其看起來不適合生命存活。

六種細菌真菌的生存實驗,「柯南細菌」勝出

為了探索生命能否在火星種種苛刻條件下存活,研究小組首先確定了微生物生命的電離輻射存活極限。他們將六種地球細菌和真菌暴露在模擬的火星表面——冰凍乾燥的表面——並用伽馬射線或質子照射它們,以模擬太空中的輻射。

(像肌肉發達的電影英雄一樣,「柯南細菌」可以承受酸雨,高溫和低溫甚至輻射劑量的攻擊。)

除了「柯南細菌」外,這些樣本還包括一種酵母、三種芽孢桿菌以及大腸桿菌。其中,大腸桿菌是一種常見於溫血生物腸道下部的細菌。

研究人員發現,「柯南細菌」在冰凍乾燥的環境中,經受住了極其巨大劑量的輻射,比芽孢桿菌的孢子壽命長得多,芽孢桿菌可以在地球上存活數百萬年。柯南細菌」的超強存活能力,歸功於該細菌的基因組結構。研究人員發現,它的染色體和質粒——雙鏈DNA分子連接在一起,使它們保持完美的排列,並在強輻射後能做好修復的準備。

在之前的研究中,研究人員發現,當懸浮在液體中時,「柯南細菌」可以在25000個單位的輻射下存活,相當於火星表面以下120萬年。但新的研究發現,當這種飽滿的細菌處於乾旱、冷凍和深埋環境時,比如在火星上,它可以經受14萬次的輻射,比人類承受輻射的極限高出2.8萬倍。

儘管「柯南細菌」在紫外線照射下只能存活幾個小時,但當它被遮蔽於火星表面下方時,壽命會大大提高。「柯南細菌」埋在火星表面以下4英寸(10厘米)處,其生存期增加到150萬年,當埋在32英尺(10米)以下時,它可以存活2.8億年。

類似的火星微生物可能在地下深處休眠

研究人員聲稱,當水最後一次在火星上流動的時候,如果當時進化出了一種類似於柯南細菌的火星微生物,那麼它仍可能在地下深處休眠。根據最近的一項研究,火星上的水最後一次流動大約20億年前。有可能這些微生物在火星冰中被凍結,處於懸浮狀態。

(新發現加強了一種可能性,即如果火星上有生命進化,其生物遺骸可能會在未來的任務中被發現。)

美國馬里蘭州貝塞斯達的健康科學統一服務大學研究作者麥可·戴利教授表示,這些冰凍的微生物可能會被流星撞擊喚醒。

戴利教授說:「儘管自火星上流動的水消失以來,埋在火星地下的耐輻射菌在大約20至25億年的休眠期內無法存活,但這種火星環境經常會因隕石撞擊而改變,冰層將融化。我們認為,周期性地融化,可能會導致間歇性地細胞增生和擴散。而且,如果火星上有生命存在,即使現在火星上沒有活的生命形式,它們的大分子結構和病毒也會存活得更長。」

至於像「柯南細菌」這樣的微生物是否存在於火星上,研究作者布萊恩·霍夫曼告訴《每日郵報》:「據我所知,這就是整個火星計劃的目的——生命是否在宇宙的其他地方獨立進化?」

專家們表示,如果火星上有這樣的生命進化,其生物遺骸可能會在未來的火星任務中被發現。例如,「外火星(ExoMars)」和「火星生命探索者」計劃,將攜帶鑽頭,從地表以下6.5英尺(2米)處提取材料。研究人員還警告說,地球生物會污染火星,反之亦然,這可能是此類任務的意外後果。

歐洲航天局正式暫停其外太空任務

歐洲航天局(ESA)確認,羅莎琳·富蘭克林漫遊車將不會按計劃在2022年發射。

ESA表示,不可能繼續與莫斯科航天局俄羅斯宇宙航空公司合作開展該項目,自2005年首次批准該項目以來,該項目一再遭到拖延。該項目名為ExoMars,將英國製造的火星探測車羅莎琳·富蘭克林送往火星。

這一任務原定於9月完成。該任務原計劃從哈薩克斯坦拜科努爾發射,使用俄羅斯火箭,八個月後使用俄羅斯硬體登陸火星。目前,這個火星探測車任務已正式暫停。

(通訊員希澈)

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