火星表面為有毒環境   尋找生命須往地底探勘

這些化合物容易被該地的紫外線轉化成強烈的殺菌劑,消除所有覆蓋在上層土質的微生物和細菌。(圖片來源:Simple Wikipedia)

(台灣英文新聞/蔡佳穎 綜合外電報導)最近,愛丁堡大學的一份研究出爐,針對火星土壤內含化合物的實驗顯示,這些化合物容易被該地的紫外線轉化成強烈的殺菌劑,消除所有覆蓋在上層土質的微生物和細菌,這使今後的火星探測任務可能要往不同方向前進。

英國《衛報》報導,實驗結果隱含著,若要在火星上尋找物種遺跡或潛伏在底下的生命,恐怕要再往下挖更深的土層,因為最適合物種生存的環境可能在表層兩至三公尺底下,那裏的土壤或有機生物完全照不到輻射,愛丁堡大學的天體生物學家Jennifer Wadsworth說,「在那種深度之下,才可能有火星生命存在。」

Wadsworth的研究動機來自幾年前一份研究,當時的研究結果指出在火星發現高氯酸鹽這類強效氧化劑,更在後來的火星號任務中證實這件事,2015年火星勘測軌道衛星(Mars Reconnaissance Orbiter)在火星表層的溝渠和火山口發現水合礦物,並偵測到高氯酸鹽的跡象。

當時科學家認為高氯酸鹽對火星上的微生物是有毒物體,但理論上,微生物還是可能利用這些化合物做為能量來源,而如果生物能在充滿高氯酸鹽的環境下生存,也許就能在火星上存活。

Wadsworth於是開始跟愛丁堡的另一名天體生物學家Charles Cockell合作,她開始研究「枯草桿菌」(Bacillus Subtilis),這是一種常見的土壤細菌和汙染物,她觀察當枯草桿菌與高氯酸鎂混合,並在類似火星上紫外線強度的地方時會發生什麼事,而她發現當存在高氯酸鹽時,病菌和蟲子會以兩倍的速度被一掃而空。

進一步的實驗發現紫外線會將高氯酸鹽拆解為其他化學物質,如次氯酸鹽或氯酸鹽,這些都對細菌有極大傷害性。

另一項實驗也指出,當細菌在有高氯酸鹽、氧化鐵、過氧化氫的環境,並曝曬在紫外線下,相較於只有高氯酸鹽的環境,蟲類會被以11倍的高速殺死,因此研究人員得出一個結論認為,火星上不宜生物居住的原因來自於「氧化劑、氧化鐵、高氯酸鹽和紫外線輻射所綜合成的有毒環境。」

這些發現說明了,先前科學家在火星表層發現的水痕或許不是找到有機生物的最佳現場,這些水合化物聚集了高氯酸鹽,使它們可能較周圍的土壤更具毒性。

Wadsworth說道,「以前是否存在生物我不敢保證,但不排除現存生物的可能性,我們可以從地底下、不會照射到輻射的地方開始尋找。」

美國太空總署的行星科學家Chris McKay認為,這樣的結果有好有壞,正面來看,日後進行火星探測行動時,那些會附著到探測器上的微生物一到土壤表層很快就會死亡,降低了污染星球的疑慮,也降低了保護星球和太空人的擔憂,但壞消息是,「這也代表我們必須挖到一定的深度才能獲取不被紫外線或高氯酸鹽破壞的生物紀錄。」

領導2020年歐洲太空總署的ExoMars火星探測計畫的科學家Andrew Coates說,「這項結果代表火星表層比我們想像的還更不適合生命,土壤表面結合了太陽與星系輻射的環境,讓往下探勘微生物的任務變得更重要。」

ExoMars火星探測計畫打算在探測器上配備鑽孔,以便能挖到2公尺以下、沒有輻射的地底擷取土壤樣本。