【外星生命】新研究發現火星或曾有微生物　食氫氣維生　活在地底

根據《自然天文學》期刊10日刊登的一項氣候模型研究，火星古氣候曾經非常適合微生物生存，然而這些微生物卻導致火星的氣候變化，讓環境變得不適合居住——這最終可能導致了火星上生命的滅絕。研究人員發現，在距今約37億年前，地球微生物產生的甲烷逐漸使地球變暖，但火星卻有相反的命運，微生物的存在讓紅色星球迎來冰河時代，微生物也被迫躲進地殼深處求生。

該研究作者、法國巴黎高等師範學院（IBENS）天體生物學家索特雷（Boris Sauterey）向媒體指出，這項研究讓人對生命誕生、宇宙運行的方式，產生不勝唏噓的感嘆，生命——即使是像微生物這樣構造簡單的生命——實際上也可能會自取滅亡。他總結道，研究的結果「有點悲觀，但我認為這也相當有啟發性，這促使我們重新思考生物圈與其星球相互作用的方式」。

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火星古氣候改變　微生物減緩溫室效應

根據索特雷的說法，大約37億年前，火星上可能充滿了遠古微生物，它們主要以氫氣為食，並排出甲烷。同一時間，原始生命在地球原始海洋佔據一席之地，地球上簡單生命的出現逐漸創造一個有利於更複雜生命形式的環境，但火星上的情況恰恰相反。

索特雷和他的團隊使用氣候和地形模型來評估40億年前火星地殼的宜居性。科學家推測，當時這顆紅色星球充滿著水，比今天更加宜居，而吸取氫、排出甲烷的微生物可能密集地生活在地表之下，以保護自身免受強烈輻射。據索特雷說，火星上任何沒有冰的地方都可能聚集著這些遠古微生物。

「那時，火星相對潮濕和溫暖，溫度在攝氏負10到20度之間，」索特雷向天文新聞網站Space.com表示，「它的表面有河流、湖泊甚至海洋形式的液態水。但它的大氣成分與地球的大氣很不一樣。它的密度差不多，但富含二氧化碳和氫氣，兩種都是加強暖化的氣體。」

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火星距離太陽比地球更遠，因此它自然更加涼快，反而需要這些溫室氣體來維持適合生命存續的舒適溫度。隨著遠古微生物開始吞噬氫氣並產生溫室作用較低的甲烷，星球的溫室效應漸漸減緩，古代火星逐漸變得非常寒冷，不宜居住。

「在遠古火星上，由於一種被稱為碰撞誘導吸收效應（collision-induced absorption effect）的現象，二氧化碳和氫氣分子會相互作用，導致氫氣成為一種非常有效的溫室氣體。」索特雷解釋說，「我們在地球上看不到這種情況，因為我們星球的大氣層不像古代火星那樣富含二氧化碳。所以（火星）微生物基本上用不太有效的溫室氣體『甲烷』代替了強效溫室氣體『氫』，抵銷之下產生冷卻效果。」

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躲進地底深處的微生物，還活著嗎？

索特雷說，火星的溫度降至大約攝氏負60度，液態水凝結成了冰，地表或地表附近的所有生物也許會為了生存而更深入地底。氣候模型顯示，最初這些微生物可能都在火星沙地下幾十公分處舒適地生活，但在之後的幾億年內，它們被迫躲進地底1公里深的黑暗。

接下來是索特雷的待辦事項：調查火星深處仍然存在微生物生命的可能性，「如果有，在哪裡？」他的研究團隊想知道，這些古老的微生物是否仍生活在火星地殼內的任何地方。衛星此前曾在火星稀薄的大氣層中探測到甲烷，但目前無法確定甲烷是不是來自這些微生物。

研究團隊認為，若火星還有微生物生命存在，它們很可能在3個撞擊坑地形活下來，包括美國航太總署（NASA）火星探測器「毅力號」（Perseverance）正在探索古生命跡象的「傑澤羅隕石坑」（Jezero Crater），以及火星南半球中緯度地區的希臘盆地（Hellas Planitia）、南半球低緯度的伊希斯盆地（Isidis Planitia）。

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索特雷解釋說，微生物原本生存的地方，也就是最接近火星地表的地方，即整個星球最溫暖的地區，「而最溫暖的地方通常就是海拔最低的地方，在隕石坑和山谷的底部，氣候比地表其他地方溫暖得多，這就是為什麼在那裡尋找生命跡象的證據會更容易。」

索特雷認為，由於幾十億年來，火星大氣層已經大部分消散，微生物可能不得不改成吞噬另一種能量來源，「我們可以想像，今天火星上的某些地質過程可以提供與氫和二氧化碳相同類型的高能基質，讓這些微生物足以生存。我們希望可以有這類發現，將任何潛藏於火星地殼內的宜居綠洲找出來。」

生命會自取滅亡嗎？

透過火星微生物的案例，科學家產生了非常哲學性且悲觀的思考。索特雷說，這項研究表明，生命可能並不像一些生物學家認為的那樣，內建維持自身存續的能力。事實上，生命可能就是在宇宙中隨機出現，最終通過自身與寄宿世界的相互作用而使自取滅亡。

「宇宙中到處都是組成生命的元素，」索特雷說，「因此，生命有可能定期出現在宇宙裡。但是如果生命無法在星球表面維持宜居條件，就讓其滅絕速度非常快。我們的實驗更進一步表明，即使是非常原始的生物圈也可以產生完全自我毀滅的後果。」

【本文經《風傳媒》授權轉載，原文：最新研究發現：遠古火星可能曾孕育豐富的微生物，但這些生命最終自取滅亡】