外星人的生活?辐射可以消灭火星,欧罗巴化石!

来源:天上的彩霞 2018-09-12 15:25:40

外星人的生活?辐射可以消灭火星,欧罗巴化石!

正如美国宇航局的伽利略号太空船所见,木星的海洋卫星,欧罗巴。由于辐射的破坏性影响, 寻找太阳系中外星生命的迹象可能比研究人员想象的要困难得多。两项独立的研究表明,银河辐射会迅速降解火星表面的生物材料和木星的海洋卫星木卫二,这是寻找过去或现在的外星生命的两个主要目标。

太阳系中的物体沐浴在太阳和大行星(如木星)的辐射中。但最大的剂量来自银河宇宙射线(GCR),它们来自遥远的来源,如爆炸的恒星。地球厚厚的大气层保护了这里的生命免受GCR的破坏性影响。但其他世界的生活不会那么幸运; 例如,现代火星的气氛很稀薄,而欧罗巴几乎没有任何大气层。因此,这两个世界都受到高水平辐射的轰炸,这可能会对世界上曾经存在过的任何化石造成厄运。

火星上的化石快速毁灭

火星是太阳系中最像地球的世界。科学家们认为,数十亿年前,火星曾经拥有大量的液态水海洋,这个海洋是地球和大气层一起失去的。

虽然科学家们认为今天火星表面不太可能存在生命,但许多研究人员希望找到过去火星生命存在的证据。这些证据将以化石微生物或生物分子的形式出现,如氨基酸,蛋白质的基本组成部分。但发现这些证据需要这些分子持续存在于火星或木卫二上。为了检查这是否可能,美国宇航局位于马里兰州戈达德太空飞行中心的行星科学家亚历山大·巴甫洛夫和他的同事们开始测试氨基酸如何承受与火星表面相似的辐射剂量。

之前仅研究过氨基酸的研究发现,在火星条件下它们可以存活10亿年。然而,巴甫洛夫的团队将氨基酸与岩石材料混合,类似于在火星上发现的岩石材料,产生的条件是火星车更有可能采样。研究人员发现氨基酸在短短5千万年的时间里被辐射降解。

巴甫洛夫在德克萨斯州伍德兰兹举行的第47届月球和行星科学会议上发表讲话说:“超过80%的氨基酸被摧毁,剂量为1兆克,相当于2000万年。”“如果我们选择古代生物标志物,这是一个非常大的问题。”然后科学家们将表面样本与水结合起来,模拟火星上历史上潮湿的地区; 这些是被认为最有利于生活的地方。水加速了生物标志物的降解,在短短50万年内摧毁了一些,并且都在1000万年之内。

研究人员表示,在火星表面附近找到水合矿物质生命迹象的可能性并不大。科学家表示,低温会降低降解过程,但不足以长期保存。当暴露于类似火星的GRC水平时,材料持续不超过1亿年。

深入挖掘

研究人员表示,这些调查结果对于计划在火星表面寻找古代生命迹象的任务来说可能是个坏消息。“ 由于宇宙射线,我们极不可能在地壳顶部1米[3.3英尺]内找到原始氨基酸分子,”巴甫洛夫说。“为任务提供2米(6.6米)的钻探能力至关重要,或选择新近露出岩石的登陆瞄准具。”他说,在过去的一千万年里,这些岩石会在小行星或彗星冲击下从地表下面被踢出。

到2020年,欧洲航天局和俄罗斯计划发射一种可以向下钻2米的生命狩猎火星探测器。该任务将是ExoMars任务的第二阶段;第一阶段由轨道飞行器和着陆演示器组成,于3月发射。巴甫洛夫说,ExoMars漫游者应该能够到达减轻辐射伤害但不会完全消失的地方。

冰冷的月亮太热了?

木星的月亮欧罗巴被认为是寻找地球以外生命的最佳地点之一。全球海洋在月球冰冷的外壳下面晃动,由热通风口供给,可能产生生命进化所需的能量。美国宇航局计划在20世纪20年代向欧罗巴发起一次飞越任务,该机构正在考虑在任务剖面中增加一个着陆器。

欧罗巴的冰壳平均被认为是英里厚,所以着陆器将无法钻穿冰(除了可能在几个选定点)。但欧洲人的生命迹象(如果存在的话)可能会从海洋上升到地表。实际上,木卫二具有红色表面特征,这些特征已被确定为盐,可能来自下方。科学家们还试探性地发现了土星卫星土卫二上的羽状物,但没有得到证实,它们可以从海洋到地表射出富含水分的物质 - 可能还有生命迹象。

像巴甫洛夫一样,加利福尼亚州美国宇航局艾姆斯研究中心的行星科学家路易斯特奥多罗也关注GCR辐射,以及剂量如何影响生命的追捕。但特奥多罗专注于欧罗巴,而不是火星。模拟欧罗巴的条件,特奥多罗发现月球的GCR剂量与红色星球上的剂量相当。特奥多罗在同一次会议上说:“辐射将在欧罗巴最重要的几米内发挥重要作用 - 实际上,我敢说,十几米 - 欧罗巴的表面。”

他说,他的模拟表明,在地球上最恶劣的环境中发现的耐寒“极端微生物”微生物在欧罗巴冰冷地壳顶部3.3英尺(1米)的顶部存活时间不超过15万年。他说,埋藏在地表3.3英尺范围内的有机生物标志物将持续仅一百万到两百万年。他说:“如果我们想在欧罗巴的表面放置一个landeron来检查生命是否存在,那么我们很可能会看到一些被破坏的东西 - 受损的材料,主要是有机物 - 来自这个巨大的辐射剂量。”

然而,有希望新鲜的表面冰沉积物仍然可以包含科学家可以成功识别为生命的生物标记物。因此,重要的是要确定欧罗巴是否确实喷出了将新鲜材料带到地面的羽状物,Teodoro说。欧罗巴还暴露于地球和火星避开的另一个辐射源:来自木星的辐射。特奥多罗说,他计划在未来的模型中加入木星剂量的影响。

然而,就目前而言,他的研究似乎表明,在冰冷的月球上寻找现有生命或化石可能仍然是一个挑战。但特奥多罗说,他并没有完全放弃这个酷世界。

“也许这一切都在告诉我们生活不在表面,”他说,表示希望外星生物的证据代替冰下。

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