追踪火星上的現代生物圈:今天的火星上有生命嗎?
地外文明搜索(SETI)研究所卡爾-薩根研究中心主任Nathalie Cabrol博士在最近發表在《自然天文學》上的一篇評論中,對科學界許多人所持有的關於火星上可能存在現代生命的假設提出了挑戰。
當“毅力號”號火星車踏上在具有37億年曆史前的傑澤羅隕石坑中尋找遠古生命跡象的旅程時,Cabrol認為,今天的火星上不僅可能仍然存在生命,而且生命可能比以前認為的更加廣泛和容易獲得。她的結論是基於美國宇航局天體生物學研究所資助的智利高原和安第斯山脈極端環境下對早期火星類似物的多年探索。她認為,人們必須從40億年前的環境連續體的角度來考慮火星上的微生物宜居性,而不是像我們傾向於通過凍結的環境快照來考慮。同樣關鍵的是要記住,按照所有陸地標準,火星很早就成為了一個極端環境。
在極端環境中,雖然水是必不可少的條件,但這遠遠不夠。Cabrol表示,最重要的是大氣稀薄、紫外線輻射、鹽度、乾旱、溫度波動等諸多極端環境因素如何相互影響,而不僅僅是水。“你可以在同一個景觀上走幾英里,卻什麼都沒有發現。然後,也許因為坡度改變了幾分之一,土壤的質地或礦物學不同,因為有更多的紫外線保護,突然間,生命就在這裡。在極端世界裡,發現生命的重要意義在於理解這些相互作用所產生的模式。”
這種互動解開了生命在這些景觀中的分佈和豐富性。這並不一定就容易找到,因為在極端環境中,微生物最後的避難所可能是在晶體的裂縫中的微觀到納米級。另一方面,在陸地類似物中進行的觀察表明,這些相互作用大大擴展了現代生命在火星上的潛在領地,並可能使其比長期以來理論上更接近火星表面。
如果火星今天仍然蘊藏著生命,Cabrol認為它確實存在,那麼要找到它,人們必須採取將火星作為一個生物圈的方法。因此,它的微生物棲息地的分佈和豐度不僅與今天理論上生命能夠生存的地方緊密相連,而且與它在整個地球歷史上能夠分散和適應的地方緊密相連,而這種分散的關鍵就在於早期地質時代。在37億-35億年前的Noachian/Hesperian過渡期之前,河流、海洋、風、沙塵暴會把它帶到整個地球的各個地方。”重要的是,分散機制今天仍然存在,它們將深層的內部和地下連接起來,”Cabrol說。
Cabrol提出,維持火星上現代生命的“引擎”仍然存在,它已經有40多億年的歷史,並且今天遷移到了看不見的地下。
如果這是正確的,這些觀察結果可能會修改我們對所謂”特殊區域”的定義,將極端環境因素的相互作用作為一個關鍵因素納入其中,這個因素可能會以實質性的方式擴大它們的分佈,並可能讓我們重新思考如何接近它們。Cabrol表示,這裡的問題是,我們還沒有以重要的規模和分辨率獲得全球環境數據,以了解火星上的現代微生物宜居性。由於人類探索給了我們一個檢索原始樣本的最後期限,Cabrol提出了有關尋找現存生命的選擇,包括可以實現對天體生物學、人類探索和行星保護至關重要的目標的任務類型。