一份來自羅傑斯大學的最新研究表示在火星上尋找生命跡象的最佳地點是地下深處，即地熱融化地下冰的地方。
如果火星上曾經有生命，將會是在哪裡？哪裡會是尋找火星生命跡象的最佳地點？火星生命是古老的化石還是仍然存活的微生物們？許多科學家認為答案可能在地下，環境更溫暖也可能更潮溼。位於新澤西的羅傑斯大學在2020年12月2號發表的最新研究拓展了這一觀點。研究顯示最可能顯示火星生命跡象的區域是火星表層下幾英里地熱能融化地下冰層的地方。
2020年，12月2日，這篇新的同行評議文章被髮表在《科學進展》上。
摘自文章：
為了解釋過去液態水存在的大量證據，關於40億年前火星最初是溫暖溼潤還是寒冷乾燥的爭論已經持續了數十年。太陽的亮度要更低30%，因此，大多數火星氣候模型都儘量提高地表溫度超過水的熔點。冰蓋的融化可以幫助我們解決這個駁論，我們模擬了冰的物理演化過程，並且估計了在寒冷乾燥的火星上產生冰雪融水所需的地熱熱能。我們在分析地球物理學和地球化學的資料之後，發現基底融水在火星上本來是可行的。如果火星的溫暖溼潤的，地熱熱流將會是持續的地熱運動，無論過去火星的自然氣候是怎樣的，地表都將會是火星最適合生存的地區。
溫暖潮溼的早期火星（左）和寒冷乾旱的早期火星（右）的示意圖。圖片來源：奧哈（Ojha） 等/Science Advances.
這些發現直接影響到火星上存在或存在過生命的可能性，也可能幫助科學家們最終調和早期火星的兩種對立情景，無論是溫暖潮溼還是寒冷乾燥（或介於兩者之間）。正如羅格斯大學新不倫瑞克分校的主要作者盧延德拉·奧哈（Lujendra Ojha）所說：
“即使在計算機模擬中，將二氧化碳和水蒸氣這樣的溫室氣體注入火星早期的大氣層，氣候模型仍然難以支援火星長期溫暖潮溼。我和我的合著者提出，如果火星在過去有很高的地熱，那麼“黯淡太陽悖論”至少可以部分地被調和。”
我們知道火星過去曾經溼潤得多，有湖泊和河流，甚至還有海洋。但是大多數氣候模型仍然表明這顆行星應該比那更冷更乾燥。如果火星地下有足夠的熱量，這將有助於解釋這一悖論，即使在大約40億年前，火星表面由於太陽的黯淡而變得寒冷。
當前的證據表明火星在37億至41億年（諾亞紀）前，表面曾有大量的液態水。在這個新情景中，水可能由地表下融化的冰放射性衰變產生。像鈾元素，釷元素和鉀元素都會在岩石行星上進行放射性衰變，包括地球。儘管地變變冷，地下仍可能有足夠的熱量融化冰。
這個過程很可能類似於南極西部冰蓋、加拿大北極地區的冰下湖泊，南極洲的沃斯托克湖就是其中一個很好的例子。俄羅斯科學家在黑暗的地下湖進行鑽探探險，在靠近液態水的冰層中發現了微生物。進一步的分析表明，沃斯托克湖含有多種微生物，以及一些多細胞生物。
那麼，在火星的諾亞紀，這樣的地熱真的可能嗎？研究人員說是的，他們說所需要的條件本來是無處不在的。
在火星失去磁場和大部分大氣層後，液態水就不可能留在火星表面。但它很容易在地表以下，在越來越深的地方存在。奧哈說：
“在這樣的深度，生命可以透過地下熱水（地熱）活動和巖水反應來維持。因此，地下可能代表了火星上維持時間最長的可居住環境。”
如果火星表面或近地表曾有微生物存在，它們很可能會退回地下深處，那裡仍有液態水。因此，有道理的是，任何火星生命的痕跡都可能遠在行星表面之下，在那裡它們可以免受太陽的強烈紫外線輻射。
隨著現在火星上似乎是地下湖泊的發現，在曾經或現在有水的地下小生境中存在生命的可能性顯得格外重要。第一個是2018年火星快車軌道飛行器在南極帽下發現的，去年10月在南極帽附近又發現了三個。這些湖泊與地球極地地區的湖泊相似，溫度較低，可能鹽分很高，但仍有可能支援某些種類的微生物。今天在火星上發現任何液態水對於可能的生命來說都是令人興奮的，因為火星表面現在太不適合居住了。
2018年火星快車（Mars Express）的雷達影象顯示，在南極冰層下首次探測到最大的湖泊。根據這項新的研究，由融化的冰形成的類似的地下湖泊本來是火星生命存在的最佳場所。圖片來源：歐空局/美國宇航局/噴氣推進實驗室/ASI/羅馬大學 /奧羅塞（R.Orosei）等，2018年。
南極帽下的湖泊可能是由鹽類保持液態的，因為這個地方地熱很少或根本沒有。但是，是否可能還有其他的地方，也許是在火山附近的地方，那裡可能還有火星高度活躍時遺留下來的一些潛熱呢？事實上，現在也有證據表明火星表面下仍有一些火山活動。
如果這些湖泊中的任何一個不是太鹹，它們可能是微生物的理想棲息地，正如羅格斯大學的研究人員所假設的那樣。然而，不幸的是，要具有對它們進行取樣的能力，在未來仍然遙遙無期。但在尋找生命的過程中，它們可能正是未來探險者挖掘生物黃金的地方。
一句話小結：一項新的研究表明，尋找火星生命證據的最佳地點是數英里的地下，那裡的地熱融化了地下的冰。
作者：Paul Scott Anderson
FY：Astronomical volunteer team