宇宙射線,太陽輻射,指引火星上生命的信號究竟能否存在

天文在線 2024-03-21 13:47:09

火星探測器可能必須要比想象中挖掘更深去探尋生命的痕迹輻射摧毀有趣的化合物可能比科學家們意識到的快得多

火星的全景圖

(圖片來源:美國宇航局戈達德太空飛行中心)

火星探測車可能不得不挖掘更深去尋找古老的生命迹象

新的研究表明某個構建蛋白質的氨基酸可能成爲火星上有古老生命的證據,這個氨基酸比科學家們想象中更容易受到輻射的影響,這意味著任何離開生物體的氨基酸只有被深埋在星球表面之下才能幸存。“我們的結論表明氨基酸在火星表面的岩石被宇宙射線摧毀且風化層比以前想象的更快速度形成”,美國馬裏蘭州,格林貝爾特宇航局戈達德太空飛行中心太空科學家亞曆山大·巴甫洛夫在聲明中說:“現在火星探測車的任務向下鑽大約2英寸(大約5厘米)。在這個深度,僅需要2000萬年就能夠完全摧毀氨基酸。”

雖然2000萬年看起來似乎是一個非常長的時間,但是在星球和生命的發展中卻是一個短暫的時期。特別是,當你意識到好奇號火星車在火星上搜尋的生命迹象早在十億年前就存在了,而那時火星更像地球。

這個團隊發現,在十億年前液態水大量存在于火星上而且高氯酸鹽(氯原子中的帶電離子周圍有4個氧原子)可能加速了氨基酸的毀滅。這個發現由第一個混合氨基酸來模擬火星土壤的實驗得出的。

研究表明我們還不能在火星表面向下挖到足夠的深度來發現生命迹象。爲了解決這個問題,探索可能會轉而關注一些由于地質過程而被帶到地表的岩石。

“淺層鑽取的任務不得不尋找最近暴露出地表的岩層,例如,最新的小于1000萬年的微型隕石坑或者那些從火山口噴出的物質,”巴甫洛夫說。

火星是怎樣失去它的磁層的?

地球比火星更加適宜生存,它有一個強大的磁場——磁層,環繞著我們的星球。

磁層保護地球的大氣層不受太陽風暴(來自太陽的帶電粒子)和其他星球碎片(宇宙射線)影響,通過控制他們沿著磁場線向下運動而被丟出地球,就像當船在水面行駛時如何産生船首震動那樣。

這些帶電粒子能分解或摧毀有機分子,當他們滲透入堅硬的岩石時會電離且摧毀一切路過的東西。從太陽來的輻射也能剝離星球的大氣層,這個關鍵因素就是他們有緊緊抓住液態水的能力。

數十億年前,太陽失去了他的磁場,他的大氣層,最終失去了大量它維持生命的液態水。這意味著尋找火星上的生命包括尋找古老生物在火星岩石上的活動痕迹,需要通過一些指示器列如氨基酸。

爲了測試我們當前的測試效果,科學家團隊在二氧化硅中混合了好幾種氨基酸,用硅酸、二氧化硅、高氯酸鹽來模仿火星土壤的狀況,然後將樣本封閉在真空環境的試管中來模仿火星稀薄的空氣。

一部分樣本被保存在與火星表面相似的溫度下,而另一部分被冷凍在零下67華氏度(零下55攝氏度)中。所有樣本都被暴露在高能量的伽馬射線中,去模擬火星表面岩石在大約八千萬年前所受到的宇宙射線的照射。

“我們的工作是第一個在多種火星相關因素(溫度、含水量、高氯酸鹽豐度)和放射性溶解速率的比較之下來全面研究大範圍氨基酸的毀滅(輻射分解)的實驗,”巴甫洛夫說,“結果證明硅酸鹽的添加,特別是硅酸鹽和高氯酸鹽極大的增加了氨基酸的毀滅速率。”

研究院還沒有在火星找到氨基酸,但是他們已經在隕石中發現了一些分子,包括那些來自紅色星球的。但是這些複雜化學物質是怎樣在那個于2004年南極洲發現的火星隕石RBT 04262中的形成還仍然不清楚。

因爲隕石通常從火星表面以下至少3.3英尺(1米)的地方被彈出,這意味著RBT 04262中的氨基酸可能被遮蔽于惡劣的太陽輻射和宇宙射線中。

這個結論也表明好奇號和毅力號火星車發現的複雜有機分子激起了科學家們的好奇心,但是不能作爲生命的指示器,它們可能會隨著時間的推移被射線暴露而改變。

這個團隊的研究于6月26日被發表在《Astrobiology》期刊。

BY:Robert Lea

FY:暗鲨公主

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