火星上的盐水可能孕育与地球上类似的生命

　　科学家对火星化学物质的最新研究显示，可能存在火星表面的盐水，或许能让好氧微生物或什至是像海绵这样的简单动物在其中生存。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL/MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS
　　（神秘的地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：Maya Wei-Haas 编译：林宇威）：科学家针对火星上可能含有的盐水进行研究，结果完全改变了我们对目前火星孕育生命潜力的理解。
　　对我们所知的生命形式来说，火星似乎不是个适合生存的地方。火星表面会受到足以伤害去氧核糖核酸（DNA）的辐射轰击；科学家只在火星冰冻的地表，找到以水冰及水合矿物（hydrated mineral）型态存在的水；在稀薄的火星大气层中，几乎没有一丁点的氧气存在。
　　不过，最新的一项研究显示，这颗红色星球上拥有生命的可能性又高了一些。科学家指出，可能存在火星地表附近的咸水，能够溶解足够的氧气，让我们所熟悉的微生物型态在此生存。在某些特殊情况下，溶氧量甚至能让类似海绵这样好氧的简单动物存活。
　　当然，这并不代表火星上有生命存在──科学家甚至不确定火星表面或地表附近，究竟有没有流动的液态水。但是，这项发表在10月22日出版的《自然地球科学》（Nature Geoscience）期刊上的惊人研究指出，目前的火星环境，可能并没有我们所想像的那么不适合生命生存。
　　「这就是所谓适居性的问题；我们从来没想过火星的环境会产生那么多的氧气，」这篇研究的第一作者──美国航太总署（NASA）喷射推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的行星科学家和物理学家维拉达．史坦蒙科维奇（Vlada Stamenković）表示，「这完全改变了我们对目前火星可能拥有生命潜力的理解。」
　　氧化锰之谜
　　覆盖火星红色地表的稀薄大气，主要是由二氧化碳组成，另外还有微量的氮气和氩气。从火星探测车和轨道太空船的测量结果显示，氧气仅占了火星空气的0.145%。科学家认为，这些氧气可能是二氧化碳分子被太阳光破坏后，所分解释放出来的。
　　尽管与现今地球大气近21%的氧气相比，火星上的氧气实在是少得可怜。但有迹象显示，火星上这种与生命极度相关的气体，可能发生了一些奇怪的事情。
　　在2014年，研究人员非常兴奋地发现火星表面有氧化锰存在。未参与此项研究的莱斯大学（Rice University）行星地质学家克丝汀．西巴赫（Kirsten Siebach）解释道，锰这种元素不太容易氧化，不像氧化铁这么容易形成，而让火星带有独特的红锈色外观；要形成氧化锰需要有氧气或微生物存在才行。
　　先前，曾有研究人员认为，找到氧化锰这种化合物，表示火星过去的大气曾经充满了氧气。但史坦蒙科维奇和他的同事认为，还有另一种可能性。
　　氧气的拔河比赛
　　由于火星的平均地表温度仅有摄氏零下63度，不太可能有大量流动的液态水。到目前为止，还没有任何确切的证据显示火星表面有水洼存在，而只在地下深层发现有水存在的迹象。但是科学家认为，水可能以盐水的形式存在于火星地表附近，而这样的盐水咸度得要非常高才行。
　　如果在水里面加入盐类，会略微降低水的冰点。因此，火星水冰中的盐类──包括火星尘埃中广泛存的过氯酸镁和过氯酸钙──能够让冰冻的水变成流动的液体。
　　但是，盐类会带来另一个问题：水中盐分的含量愈多，含氧量就会愈少。同时，水的温度愈低，就能溶解愈多的氧气。这就像是一场氧气的拔河比赛，盐类会把溶解的氧气推出去，低温会让更多氧气溶解。为了弄清楚哪种效应可能获胜，研究人员建立了数学模型来进行模拟研究。
　　由于火星的平均地表温度仅有摄氏零下63度，不太可能有大量流动的液态水。到目前为止，还没有任何确切的证据显示火星表面有水洼存在，而只在地下深层发现有水存在的迹象。但是科学家认为，水可能以盐水的形式存在于火星地表附近，而这样的盐水咸度得要非常高才行。
　　如果在水里面加入盐类，会略微降低水的冰点。因此，火星水冰中的盐类──包括火星尘埃中广泛存的过氯酸镁和过氯酸钙──能够让冰冻的水变成流动的液体。
　　但是，盐类会带来另一个问题：水中盐分的含量愈多，含氧量就会愈少。同时，水的温度愈低，就能溶解愈多的氧气。这就像是一场氧气的拔河比赛，盐类会把溶解的氧气推出去，低温会让更多氧气溶解。为了弄清楚哪种效应可能获胜，研究人员建立了数学模型来进行模拟研究。
　　目前火星咸水中的氧气浓度，甚至比23.5亿年前地球水域可能含有的氧气浓度还要更高，当时的微生物藉由呼吸将氧气吐到大气中，地球上的生命开始迅速繁衍兴盛。而且，这样高浓度的氧气可能在火星上维持了数百万年之久。
　　未参与此项研究的华盛顿大学（University of Washington）生物海洋学家茱迪．杨（Jodi Young）表示，这种盐溶液是「让生物生长的一锅绝佳好汤」。她解释道，我们能够可以在地球海冰裂缝中的冰冷含氧盐水中，找到各式各样的生物。
　　即使没有充满氧气的火星大气，溶解在水中的氧也可能让氧化锰形成。 「我们的解释不需要任何特殊的魔法──现在的火星上就正在发生这样的作用，」史坦蒙科维奇如此表示。
　　西巴赫认为这项研究的想法很聪明，但她也警告，在数十亿年前的火星大气就得要有这么多的氧气，才能造就我们现在所看到的某些古老氧化物。她说：「这样的情况能够追溯到过去多久以前呢？这实在很难说。」
　　隐秘的适居水洼
　　当然，在我们对现代的火星微生物过于兴奋之前，科学家得先确认目前的火星是否存在一洼洼的液态水。
　　「我们科学界一直在这个问题上反反覆覆，」西巴赫笑着说。她表示，这类水洼应该会很小，可能只会在一天的某些时段，或是特定的季节出现。
　　她指出，如果科学家确实找到了可能适居的环境，也没办法直接冲过去。含氧量最高的液体应该会在火星两极最冷的地方，在如此低温的环境下，即使是火星探测车也很难维持一定的温度以正常运转。除此之外，研究人员必须想办法避免地球上的微生物污染火星环境。
　　西巴赫说，「如果我们认为地球上的生物可以在这样的盐水中存活，那我们更得要非常小心谨慎地接近，」。尽管如此，这项新研究的结果不禁让人期待，我们或许会在不久的将来发现火星上活生生的生命。
　　史坦蒙科维奇说，「在地球上，氧气是驱动演化的重要力量，」因此，火星上的氧气可能也会让生命在原本不适合生命繁衍之处兴盛起来。
　　「我们目前还没有什么头绪，」他说，「但这给了我前进和探索的希望。」

　　
神秘的地球