研究发现，火星表面下有适合现今微生物生存的成分

随着美国宇航局的“坚忍不拔”号火星车开始在火星表面寻找古代生命，一项新的研究表明，火星地下可能是寻找这颗红色星球上可能存在的现代生命的好地方，研究了火星陨石的化学成分，这些陨石是从火星表面爆炸出来，最终降落在地球上的。分析确定，这些岩石如果与水保持一致的接触，将产生维持微生物群落所需的化学能，这些微生物群落类似于在地球无光深处生存的微生物群落。由于这些陨石可能代表了火星地壳的大片区域，因此研究结果表明，火星地下的大部分区域都是可居住的。

“这里对地下探测科学的重大意义在于，无论火星上哪里有地下水，美国宇航局喷气推进实验室的博士后研究员杰西·塔纳斯（Jesse Tarnas）在完成博士学位的同时领导了这项研究。在布朗大学。”我们不知道火星表面下是否有生命起源，但如果有，我们认为那里将有足够的能量维持到今天。”

近几十年来，科学家们发现地球深处存在着一个巨大的生物群落，这个生物群落与上面的世界基本上是分离的。由于缺乏阳光，这些生物利用岩石与水接触时产生的化学反应的副产物生存下来。

其中一种反应是辐解，即岩石中的放射性元素与孔隙和裂缝空间中的水发生反应。这个反应把水分子分解成它们的组成元素氢和氧。释放出来的氢溶解在剩余的地下水中，而像黄铁矿（傻瓜金）这样的矿物吸收自由氧形成硫酸盐矿物。微生物可以吸收溶解的氢作为燃料，并利用硫酸盐中保存的氧气来“燃烧”这种燃料。

在加拿大基德溪矿等地，人们发现这些“硫酸盐还原”微生物生活在地下一英里多的地方，水里已经有10多亿年没有见天日了。塔纳斯一直与布朗大学教授杰克·芥末和多伦多大学教授芭芭拉·舍伍德·洛拉尔共同领导的团队合作，以更好地了解这些地下系统，着眼于在火星和太阳系其他地方寻找类似的栖息地。这个名为“地球4-D：地下科学与探索”的项目得到了加拿大高级研究所的支持。

对于这项新的研究，研究人员想看看火星上是否存在辐射分解驱动的栖息地成分。他们利用了美国宇航局“好奇”号探测器和其他轨道航天器的数据，以及代表火星地壳不同部分的一组火星陨石的成分数据；可转化为硫酸盐的硫化物矿物；岩石单位有足够的孔隙空间来存水。研究发现，在几种不同类型的火星陨石中，所有的成分都以足够的丰度存在，以支持类似地球的栖息地。这一点在风化角砾岩中尤为明显。风化角砾岩是一种来源于36亿年前地壳岩石的陨石，被发现具有最高的生命维持潜力。与地球不同，火星缺乏一个不断循环地壳岩石的板块构造系统。因此，这些古老的地形基本上没有受到干扰。

研究人员说，这一发现有助于为火星地下寻找现代生命迹象的勘探计划提供依据。研究人员说，先前的研究发现了火星上过去存在活跃地下水系统的证据，有理由相信今天存在地下水。例如，最近的一项研究提出了在地球南部冰盖下潜伏着一个地下湖的可能性。这项新的研究表明，哪里有地下水，哪里就有生命的能量。

塔纳斯和芥末说，虽然地下勘探确实存在技术挑战，但它们并不像人们想象的那样难以克服。芥末说，钻探作业不需要“德州大小的石油钻井平台”，最近小型钻探探测器的进展可能很快使火星的深度触手可及。

“地下是火星探测的前沿之一，”芥末说我们已经调查了大气层，用不同波长的光绘制了表面图，并在六个地方降落在表面，这项工作继续告诉我们很多关于这个星球的过去。但是，如果我们想思考一下现代生命的可能性，那么地下层绝对是活动的所在。”

Journal Reference:

J.D. Tarnas, J.F. Mustard, B. Sherwood Lollar, V. Stamenković, K.M. Cannon, J.-p. Lorand, T.C. Onstott, J.R. Michalski, O. Warr, A.M. palumbo, A.-C. plesa. Earth-like Habitable Environments in the Subsurface of Mars. Astrobiology, 2021; DOI: 10.1089/ast.2020.2386