火星地下鹽水湖含足夠氧氣,或能孕育海綿動物

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 24 日 12:44 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

火星是顆乾燥又貧瘠的星球,但越來越多證據指向火星地下湖泊有機會支持簡單的生命體。NASA 科學家一項新模型便發現,火星地下湖的含氧量夠多讓微生物生活,靠近極地的地下湖甚至有機會孕育海綿這種簡單的多細胞生物。



火星在 38 億至 40 億年前與地球非常相似,有濃厚的大氣層、流淌於地表的水、壟罩全星球的磁場和活躍的火山活動。但今天火星表面又乾又冷,白天溫度 5~10 ℃,晚上只有 -100 ~ -120 ℃,大氣壓力不到地球 1%,換句話說任何在地面流動的水都會迅速蒸發到大氣;火山活動已經凋零,只剩微薄的磁場在保護火星南半球不受太陽輻射烘烤,種種原因讓科學家不抱期望能從現在的火星找到生命。

但是,越來越多證據重新奪回科學家遠離火星生命的目光,比如火星快車號、好奇號發現火星留有甲烷的痕跡,來源可能是熱液活動(hydrothermal activity),也可能是微生物,目前歐洲太空總署與俄羅斯航太(Roscosmos)的火星微量氣體任務衛星(ExoMars Trace Gas Orbiter)正在調查甲烷來源。

最近,快車號發現火星南極地區底下 1.5 公里處有地下湖泊的雷達證據,估計深達 20 公里。只不過,這些水非常鹹,才能維持不凍結狀態。

而鹽與氧氣誰多誰寡是場拉鋸戰,水中鹽含量越多,含氧量就越少;但是水越冷也能溶解越多氧,而氧氣是細胞進行有氧呼吸、將其分解以產生能量驅動新陳代謝的重要元素。為了弄清楚哪種效應會獲勝,研究人員轉利用模型推導,計算分子氧在火星液態鹽水的溶解量,是否夠多到可讓生命存活。

模型測試了 6 種不同鹽的濃度,水溫介於 -133~26℃ 間,結果表明,比純淨水冰點更低的鹽水能提供足夠氧氣給微生物生存,而含高氯酸鹽的水,氧含量甚至多到有機會支持更複雜的多細胞生命體,比如海綿(sponge,註),研究人員確定,越靠近極地的地下湖泊,越可能孕育多細胞生物。

研究團隊也設計了最壞情況,但模型證明,就算條件再怎麼苛刻,水中也有足夠氧氣支持微生物生命。

雖然 NASA 派出火星探測器時很小心,沒有絕對把握下普遍主張避開可能有水沉積的區域,他們擔心火星生命遭地球細菌污染,所以這項研究不易被證實,但至少可讓人們以新方式看待火星生命。

新論文由美國太空總署噴射推進實驗室(JPL)團隊領導,發表在《自然─地球科學》期刊。

註:海綿為單細胞生物,沒有神經、消化和循環系統,多靠海水流過身體時獲取食物和氧氣並排除廢物,就像海底濾水器。

(首圖來源:pixabay