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太空中微小的斑點可能是尋找火星生命的關(guān)鍵

2019-09-07 18:27:36 編輯: 來源:
導(dǎo)讀 明年,NASA和歐洲航天局(ESA)將向火星發(fā)送新的探測器以尋找前世的證據(jù)。正如之前的任務(wù)所發(fā)現(xiàn)的那樣,火星過去的溫暖和潮濕,具有可能維持

明年,NASA和歐洲航天局(ESA)將向火星發(fā)送新的探測器以尋找前世的證據(jù)。

正如之前的任務(wù)所發(fā)現(xiàn)的那樣,火星過去的溫暖和潮濕,具有可能維持生命的條件。目前圍繞火星運行的衛(wèi)星也顯示,有許多地方曾有水存在于地表上。

尋找生命的困難不在于尋找有水的地方,而在于確定生命必需營養(yǎng)素與水的重合點。

微小氣象意味著潛在的生命

為了生活進(jìn)入一個新的環(huán)境并生存,它需要必需的營養(yǎng)物質(zhì),如碳,氫,氮,氧,磷和硫(一起稱為CHNOPS),以及其他微量元素。它還需要從環(huán)境中獲取能量。地球上一些最早的生命形式通過氧化礦物質(zhì)獲得能量。

火星的地殼主要由侵入性和火山玄武巖(與夏威夷的熔巖形成的巖石相同)構(gòu)成,這種玄武巖并不特別富含營養(yǎng)。然而,眾所周知,隕石和微隕石不斷為行星表面提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)。

我們的團(tuán)隊研究了大氣進(jìn)入火星后會有多少宇宙塵埃(彗星和小行星塵埃)存在,以及它將作為微隕石積聚在地表上的位置。

我們模擬了大氣進(jìn)入火星的加熱和氧化效應(yīng),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)直徑小于約0.1-0.2mm的顆粒不會融化,這取決于它們的成分。就積聚在火星表面上的材料而言,這種尺寸的顆粒比較大的顆粒更為常見。

在地球上,與大于4毫米的隕石相比,這個尺寸范圍內(nèi)大約100倍的宇宙塵埃積聚在地表上。盡管在大氣進(jìn)入地球期間大量融化和蒸發(fā)。

作為我們研究的一部分,我們在南澳大利亞的Nullarbor平原上使用了一個類似的場地(它和火星一樣,在風(fēng)化的沉積物上坐落在破裂的基巖上),以檢查風(fēng)是否會導(dǎo)致微隕石在可預(yù)測的位置積聚。

我們從各種樣本點發(fā)現(xiàn)了1600多個微隕石。

來自澳大利亞Nullarbor平原的剖面微隕石的顯微鏡圖像。亮球是鐵鎳金屬,灰色礦物是鐵氧化物。圖片來源:安格斯羅杰斯

我們的觀察表明,由于許多微隕石比普通砂粒更密集,它們很可能在基巖裂縫和富含礫石的表面積聚,而較輕的顆粒已被吹走。我們的樣品通常每千克含有數(shù)百個微隕石。

加在一起的幾個因素表明,微型隕石在火星上的含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地球上的微隕石。對于火星45億年歷史的大部分時間而言,預(yù)計這將成為現(xiàn)實。

即使是火星人也需要營養(yǎng)

未熔化和部分熔化的微隕石向火星表面提供復(fù)雜的碳化合物,這是生命的基石。它們還通過礦物schreibersite提供減少磷的唯一來源,已經(jīng)證明它與簡單的羥基化合物反應(yīng)形成生命的前體。

微小隕石還提供其他還原的礦物質(zhì),如硫化物和鐵鎳金屬,可被原始微生物用作能源。因此,它們提供必需的營養(yǎng)素和能量源,可以使現(xiàn)有的微生物遷移和持續(xù)存在。

許多科學(xué)家認(rèn)為,地球上的生命可能始于海底地?zé)嵬L(fēng)口或火山溫泉,如黃石公園或羅托魯瓦火山溫泉。在它們之下,水在熱的地殼中循環(huán),從巖石中溶解營養(yǎng)物質(zhì)并將它們向上運送到通風(fēng)口,在那里溫度和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生巨大變化。

這創(chuàng)造了一系列利基環(huán)境,其中一些環(huán)境具有水,溫和條件和終身化學(xué)的理想組合。

過期的靈魂探測器發(fā)現(xiàn)了火星上已經(jīng)滅絕的火山泉的證據(jù),更多的是從軌道觀測中推斷出來的。這些火山彈簧被認(rèn)為是NASA火星2020火星探測器的著陸點,但最終選擇了Jezero Crater。

Jezero Crater在三角洲系統(tǒng)中結(jié)合了水生產(chǎn)渠道,在沉積巖中含有粘土和碳酸鹽礦物。這些是保存 地球化學(xué)生命跡象的理想選擇。同樣,Oxia Planum已被選為ESA ExoMars火星車的著陸點,該火星車還包含沉積礦床中的粘土。

雖然Jezero Crater或Oxia Planum都沒有已知的火山泉,但它們?nèi)匀皇撬Y源豐富的環(huán)境,火星上可能存在生命。

微小隕石提供的營養(yǎng)物質(zhì)可以讓生命遷移到這些地方并在這些地方持續(xù)存在,甚至可以提供生命的成分,遠(yuǎn)離火星的火山泉。

隨著2020年的工作計劃,我們可能很快就會成為有史以來最偉大的科學(xué)突破之一


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