我们终于知道在哪里寻找火星上的生命了

从轨道航天器上看到的火星

火星，由美国国家航空航天局火星全球勘测者号上的火星轨道相机（MOC）拍摄的每日全球图像汇编而成。（图片来源：NASA/JPL/Malin空间科学系统）

自从在火星上发现甲烷以来，科学家们一直想知道这颗红色星球是否可能存在生命。现在，研究人员知道该往哪里看：在广阔的火星平原的深处。

火星甲烷之谜多年来一直困扰着科学家。火星表面的漫游者已经观测到甲烷的季节性波动，但轨道卫星没有发现任何明显的甲烷分子痕迹。这种变化是一种有趣但未经证实的暗示，表明火星上可能存在一种特殊的生命。

然而，从广义上讲，火星似乎不适合居住。地表温度通常远低于冰点，几乎没有大气层，致命的宇宙射线和太阳射线不断轰击地球。因此，虽然古代火星曾经有海洋和温暖的气候，但我们不太可能在火星表面或附近找到任何生物。

宇航员在火星表面与钻机和其他大型设备一起工作

艺术家描绘的宇航员在未来前往火星的任务中在火星上钻井取水。（图片来源：美国国家航空航天局兰利高级概念实验室/分析力学协会）

但我们可以在地球上寻找火星生命的潜在栖息地。在我们的星球上，生命已经扩展和多样化，填补了从大气层上游到地表以下数英里的每一个可用的生态位。生命也找到了许多从环境中提取能量的聪明方法。尽管最常见的方法是光合作用，以及由此产生的食物网，但古细菌是由单细胞生物组成的，它们在任何地方都能找到能量。

这包括产甲烷菌，一种“吃”氢并将甲烷作为废物排出的生物。鉴于甲烷在这颗红色星球上经常出现和消失的证据，这些是潜在幸存火星生命的主要候选者。

在最近提交给《天体生物学》杂志的一篇论文中，科学家们在地球上寻找火星环境的潜在类似物，寻找在类似火星条件下茁壮成长的产甲烷菌。

研究人员将潜在的栖息地类似物清单缩小到三类。第一种是地壳深处的微观裂缝，基岩中含有微量的流体，这些条件也可能出现在火星地壳深处。第二种是埋在冰川或极地冰盖下的淡水湖，这些冰川或冰盖可能存在于火星南部的冰盖下。最后一个是极度含盐、缺氧的深海盆地，它复制了这颗红色星球火山口斜坡上可能出现的季节性水。

科学家们已经在地球上的所有这些环境中发现了产甲烷菌，但这还不够精确。在这篇新论文中，研究人员绘制了分散在地球各地的温度范围、盐度水平和pH值。然后，他们缩小了在类似火星条件下繁衍生息的物种的范围。最后，他们调查了分子氢的可用性，这是地球上产甲烷菌和火星上潜在生命的主要食物产品。

特别是，研究人员指出，Methanosarcinaceae和Methanomaicrobiaceae家族是最灵活的，其成员物种生活在许多类似火星的条件下。

接下来，研究人员检查了有关火星本身的现有数据。虽然信息很少，特别是关于地下条件的信息，但有足够的数据来绘制一张液态水可能存在的粗略地图。液态水是维持所有生命的必需品，甚至是耐寒的产甲烷菌。考虑到冰下湖泊和潮湿火山口斜坡的间接证据，研究人员认为，生命的最佳机会在地表深处。

具体来说，火星北半球广阔的平原阿奇达利亚平原的条件最好。但温度仅足以支持2.7至5.5英里（4.3至8.8公里）深处的液态水。研究人员认为，那里的温度、盐度、pH值和氢气的可用性最有可能与产甲烷菌在地球上茁壮成长的条件相匹配。所以是时候开始挖掘了。

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