火星生命終結，是偶然還是必然？真相是？

火星上的生活？

這項新研究支持了原理論，早期的火星遠比現在更適合微生物生存。

科學家們認為，這顆行星的大氣層曾經厚得多。

那樣的大氣會讓火星表面有更多的溫和條件和液態水。

然而，地下是一個更適合微生物生存的環境。

基於新論文，這些生物可能與地球上的產甲烷微生物相似，比如產甲烷菌，它們釋放甲烷作為廢物。

亞利桑那大學生態和進化生物學系的Regis Ferrière是這篇新論文的作者之一。他說: 「我們的研究表明，早期的火星地下很可能適合產甲烷微生物生存。」

火星生態系統

火星上可能存在這樣的生態系統嗎?

研究人員使用了最先進的火星地殼、大氣和氣候模型， 對這進行研究。

他們還加入了一種生態模型，一種代謝類型的二氧化碳和氫氣的類地微生物群落。

當然，關於火星早期的大氣主要是二氧化碳還是氫氣仍然存在爭議，但是「地球天空」（EarthSky）最近報道的另一項新研究提供了證據，證明它是氫。

研究人員說，在氫充足的情況下，它可以為大約40億年前產甲烷的微生物提供能量。

Ferriere說: 「這也支撐了火星當時更溫暖、更潮濕的假設，所以火星當時可能比地球冷一點，但遠沒有現在那麼冷，平均溫度很可能徘徊在水的冰點以上。雖然目前的火星，像是被灰塵覆蓋的冰塊，但我們可以把早期的火星想像為一個岩石行星，有著多孔的外殼，浸泡在液態水中，可能形成湖泊和河流，甚至是海洋。」

溫度和生存能力

具體來說，研究人員想知道的是 — — 微生物是否能在當時的火星生存。

他們使用計算機模型來預測大氣和地殼的溫度，而且對各種理論大氣成分進行了研究。

然後，他們將這些數據與生態系統模型結合起來，來預測微生物種群是否可以存活。

此外，該模型還評估了微生物將如何影響它們所在的環境。

該論文的另一位主要作者，巴黎師範學院生物研究所的Supérieure (IBENS)和亞利桑那大學的Boris Sauterey說: 「這幫助我們評估火星地下生物圈的可能性 — — 如果這樣的生物圈存在，將如何改變火星地殼的化學成分呢？地殼中的這些過程將如何影響大氣的化學成分呢？」

Ferriere補充道: 「我們的目標，是建立由岩石和鹽水混合而成的火星地殼模型，讓大氣擴散到地面，看看產甲烷菌能否與之共存。結果答案是 — — 這些微生物可以在地殼中生存。」

這項新研究以及之前的一些研究表明，火星上的微生物主要生活在地下。

這幅插圖中，未來的太空人將鑽入地下，以尋找先前生命或水的跡象。

（圖片來源：NASA）

地下生物圈

這些結果都支持了火星生物圈確實存在，很可能是在地下，或者在地殼中。

那麼，有多深呢?幾英尺?更深層次的?

雖然總體上比今天暖和，但地表仍然相當寒冷。

正如索特里說的: 「問題是，早期的火星上，表面非常寒冷，所以微生物必須深入地殼才能找到適合生存的溫度。但是生物學需要深入到什麼程度，才能在溫度與大氣分子的可用性之間，找到合適的方案?我們發現，在我們的模型中，微生物群落在上面幾百米的地方是最快樂的。」

正如論文所描述的: 「我們發現，地下可居住性是很可能，但是會受冰覆蓋的範圍限制。生物量生產力可能和地球早期的海洋一樣高。然而，由甲烷成分變化將觸發全球變冷事件，失去溫暖條件和表面可居住性，也就迫使生物圈深入火星地殼。」

火星上的生命...自行滅亡？

和地球上一樣，火星上的生命，即使在地下也會影響它的環境，包括大氣。

奇怪的是，起初，生命可能茁壯成長，但隨後也會成為其「自身成功」的犧牲品。

研究人員的結果表明，它可能改變了大氣的化學性質，從而導致全球變冷，溫度下降讓微生物移動到地下更深的地方，因為那裡溫度更高。

然而，最終整個生物圈可能會徹底走向滅絕。

索特利說:「根據我們的結果，火星大氣層可能在幾十年或數十萬年的時間內，被生物活動徹底改變。」

那麼通過從大氣中去除氫，微生物會極大地降低地球氣候的溫度，所以火星表面就將變得不適合居住，甚至連近地表下也不適合居住。

索特利補充說:「這些微生物當時面臨的問題是，火星的大氣層基本上消失或者完全稀薄了，所以能量來源也就消失了，必須找到替代的能量來源。此外，溫度會顯著下降，所以必須深入地殼深處。目前，很難說火星能維持多久的宜居狀態。」

結論:火星上的生命，可能在早期蓬勃發展，但最終也是導致了自己的滅絕 — — 在微生物改變了大氣的成分後，大氣可能變得太冷了。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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