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火星表面下可能存在微生物,以“悬浮状态”存活数亿年

2023-09-19 20:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

虽然“柯南细菌”可能现在没有在火星上存活,但研究人员认为,类似的微生物可能在火星上存活一段时间。

这项新研究由美国伊利诺伊州西北大学的专家主导,并于25日发表在《天体生物学》杂志上。

火星大气层约为地球0.6%,又干又冷

专家们写道:“考虑到火星表面寒冷、干燥,衡量微生物在古地质时期的生存能力,抵抗力是一个关键参数。如果火星生命曾经存在过,活的耐辐射细菌可以在冰冻的火星地下存活2.8亿年。”

科学家们已经知道,火星的大气层非常薄,约为地球的0.6%。这意味着火星经常受到强烈的银河宇宙辐射和太阳质子的轰击。人类如果呆在火星表面,将毫无保护地暴露在阳光及其有害辐射下,并面临癌症、心血管疾病和“认知减退”的风险。

美国国家航空航天局估计,在六个月的火星之旅中,宇航员将受到300毫西弗的辐射,相当于24次CT扫描。更重要的是,火星中纬度地区平均气温为-63℃的干旱、冰冷条件使其看起来不适合生命存活。

六种细菌真菌的生存实验,“柯南细菌”胜出

为了探索生命能否在火星种种苛刻条件下存活,研究小组首先确定了微生物生命的电离辐射存活极限。他们将六种地球细菌和真菌暴露在模拟的火星表面——冰冻干燥的表面——并用伽马射线或质子照射它们,以模拟太空中的辐射。

(像肌肉发达的电影英雄一样,“柯南细菌”可以承受酸雨,高温和低温甚至辐射剂量的攻击。)

除了“柯南细菌”外,这些样本还包括一种酵母、三种芽孢杆菌以及大肠杆菌。其中,大肠杆菌是一种常见于温血生物肠道下部的细菌。

研究人员发现,“柯南细菌”在冰冻干燥的环境中,经受住了极其巨大剂量的辐射,比芽孢杆菌的孢子寿命长得多,芽孢杆菌可以在地球上存活数百万年。柯南细菌”的超强存活能力,归功于该细菌的基因组结构。研究人员发现,它的染色体和质粒——双链DNA分子连接在一起,使它们保持完美的排列,并在强辐射后能做好修复的准备。

在之前的研究中,研究人员发现,当悬浮在液体中时,“柯南细菌”可以在25000个单位的辐射下存活,相当于火星表面以下120万年。但新的研究发现,当这种饱满的细菌处于干旱、冷冻和深埋环境时,比如在火星上,它可以经受14万次的辐射,比人类承受辐射的极限高出2.8万倍。

尽管“柯南细菌”在紫外线照射下只能存活几个小时,但当它被遮蔽于火星表面下方时,寿命会大大提高。“柯南细菌”埋在火星表面以下4英寸(10厘米)处,其生存期增加到150万年,当埋在32英尺(10米)以下时,它可以存活2.8亿年。

类似的火星微生物可能在地下深处休眠

研究人员声称,当水最后一次在火星上流动的时候,如果当时进化出了一种类似于柯南细菌的火星微生物,那么它仍可能在地下深处休眠。根据最近的一项研究,火星上的水最后一次流动大约20亿年前。有可能这些微生物在火星冰中被冻结,处于悬浮状态。

(新发现加强了一种可能性,即如果火星上有生命进化,其生物遗骸可能会在未来的任务中被发现。)

美国马里兰州贝塞斯达的健康科学统一服务大学研究作者迈克尔·戴利教授表示,这些冰冻的微生物可能会被流星撞击唤醒。

戴利教授说:“尽管自火星上流动的水消失以来,埋在火星地下的耐辐射菌在大约20至25亿年的休眠期内无法存活,但这种火星环境经常会因陨石撞击而改变,冰层将融化。我们认为,周期性地融化,可能会导致间歇性地细胞增生和扩散。而且,如果火星上有生命存在,即使现在火星上没有活的生命形式,它们的大分子结构和病毒也会存活得更长。”

至于像“柯南细菌”这样的微生物是否存在于火星上,研究作者布莱恩·霍夫曼告诉《每日邮报》:“据我所知,这就是整个火星计划的目的——生命是否在宇宙的其他地方独立进化?”

专家们表示,如果火星上有这样的生命进化,其生物遗骸可能会在未来的火星任务中被发现。例如,“外火星(ExoMars)”和“火星生命探索者”计划,将携带钻头,从地表以下6.5英尺(2米)处提取材料。研究人员还警告说,地球生物会污染火星,反之亦然,这可能是此类任务的意外后果。

欧洲航天局正式暂停其外太空任务

欧洲航天局(ESA)确认,罗莎琳·富兰克林漫游车将不会按计划在2022年发射。

ESA表示,不可能继续与莫斯科航天局俄罗斯宇宙航空公司合作开展该项目,自2005年首次批准该项目以来,该项目一再遭到拖延。该项目名为ExoMars,将英国制造的火星探测车罗莎琳·富兰克林送往火星。

这一任务原定于9月完成。该任务原计划从哈萨克斯坦拜科努尔发射,使用俄罗斯火箭,八个月后使用俄罗斯硬件登陆火星。目前,这个火星探测车任务已正式暂停。

(通讯员希澈)返回搜狐,查看更多



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