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宇宙射線,太陽輻射,指引火星上生命的訊號究竟能否存在

2024-03-22科學
#圖文萬粉激勵計劃#火星探測車可能必須要比想象中挖掘更深去探尋生命的痕跡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:美國太空總署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跡象
新的研究表明某個構建蛋白質的胺基酸可能成為火星上有古老生命的證據,這個胺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胺基酸只有被深埋在星球表面之下才能幸存。「我們的結論表明胺基酸在火星表面的巖石被宇宙射線摧毀且風化層比以前想象的更快速度形成」,美國馬里蘭州,綠灣爾特宇航局戈達德太空飛行中心太空科學家亞歷山大·巴甫洛夫在聲明中說:「現在火星探測車的任務向下鉆大約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胺基酸。」
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跡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於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)可能加速了胺基酸的淪陷。這個發現由第一個混合胺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跡象。為了解決這個問題,探索可能會轉而關註一些由於地質過程而被帶到地表的巖石。
「淺層鉆取的任務不得不尋找最近暴露出地表的巖層,例如,最新的小於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,透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產生船首震動那樣。
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巖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巖石上的活動痕跡,需要透過一些指示器列如胺基酸。
為了測試我們當前的測試效果,科學家團隊在二氧化矽中混合了好幾種胺基酸,用矽酸、二氧化矽、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。
一部份樣本被保存在與火星表面相似的溫度下,而另一部份被冷凍在零下67華氏度(零下55攝氏度)中。所有樣本都被暴露在高能量的Gamma射線中,去模擬火星表面巖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胺基酸的淪陷(輻射分解)的實驗,」巴甫洛夫說,「結果證明矽酸鹽的添加,特別是矽酸鹽和高氯酸鹽極大的增加了胺基酸的淪陷速率。」
研究院還沒有在火星找到胺基酸,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。但是這些復混成學物質是怎樣在那個於2004年南極洲發現的火星隕石RBT 04262中的形成還仍然不清楚。
因為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中的胺基酸可能被遮蔽於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復雜有機分子激起了科學家們的好奇心,但是不能作為生命的指示器,它們可能會隨著時間的推移被射線暴露而改變。
這個團隊的研究於6月26日被發表在【Astrobiology】期刊。
BY:Robert Lea
FY:暗鯊公主
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