一項新的研究表明，古老的細菌可能在火星表面下沉睡，數百萬年來免受太空的強烈輻射。

雖然在這顆紅色星球上沒有發現生命的證據，但研究人員已經在實驗室模擬了火星上的條件，以瞭解細菌和真菌如何生存。科學家們驚訝地發現，如果細菌被掩埋並免受電離輻射和太陽粒子轟擊火星表面的影響，它可以存活 2。8 億年。

研究結果表明，如果火星上曾經存在過生命，其休眠的證據可能仍然存在於地球的地下——未來的任務在鑽入火星土壤時可以探索的地方。

雖然數十億年前火星可能是一個更適合生命生存的環境，包括它的地表大氣和水，但今天這顆紅色星球更像是一個冰凍的沙漠。地球乾旱的中緯度地區的平均溫度為負 80 華氏度（負 62 攝氏度）。然後是輻射的持續威脅，因為火星的大氣層非常稀薄。

“火星大氣中沒有流動的水或大量的水，因此細胞和孢子會變幹，”該研究的共同作者、西北大學溫伯格學院的查爾斯 E 和艾瑪 H 莫里森化學教授布萊恩霍夫曼說。分子生物科學在文理學院的一份宣告中說。 “還知道火星表面的溫度與乾冰大致相似，所以它真的很深。”

一個研究小組已經確定了微生物在暴露於電離輻射時的生存極限，就像在火星上可能遇到的那樣。然後，該團隊將地球上發現的六種細菌和真菌引入模擬的火星表面環境，同時用質子或伽馬射線照射它們以模擬太空輻射。

出現了一個明顯的贏家，稱為 D。 radiodurans。這種微生物因其堅韌的性質而被暱稱為“細菌柯南”，似乎非常適合火星上的生命。

這種細菌是一種多極端微生物，這意味著它可以在脫水、酸和低溫等惡劣條件下生存。耐寒微生物是科學界已知的最耐輻射的生物之一。

先前的研究發現，在惡劣的輻射和乾燥、冰凍的環境中，這種細菌可以在火星表面以下存活 120 萬年——比已知在地球上存活數百萬年的一些微生物還要長。長。

這項新研究確定，當柯南細菌被幹燥、冷凍並深埋在火星表面之下時，它可以承受 140，000 單位的輻射——比可能殺死人類的輻射暴露水平高出 28，000 倍。

這種在顯微鏡下看起來像南瓜的細菌，在無情地暴露在紫外線下後，可能只能在火星表面存活幾個小時。柯南細菌在地表以下 4 英寸（10 釐米）處的預期壽命增加到 150 萬年，如果細菌生活在 33 英尺（10 米）以下，則預計壽命約為 2。8 億年。

一項詳細說明這一發現的研究於週二發表在《天體生物學》雜誌上。

研究人員能夠測量暴露於輻射的微生物細胞中積累了多少錳抗氧化劑。研究小組發現的錳抗氧化劑越多，微生物就越有可能抵抗輻射並存活下來。

柯南細菌的基因組結構將染色體和質粒連線在一起，這意味著細胞保持對齊並在輻射暴露後可以自我修復。如果數十億年前在火星上進化出一種類似柯南的微生物，那麼當地球表面仍然存在水時，這些細菌的休眠殘餘物可能只是在地球地下深處處於休眠狀態。

“儘管自從火星上的自來水消失後，埋在火星地下的 D。 radiodurans 無法在休眠狀態下生存大約 2 到 25 億年，但這種火星環境經常因隕石撞擊而改變和融化。”在一份宣告中，健康科學大學統一服務大學博士。病理學博士和美國國家科學院行星保護委員會成員。

“我們認為，週期性的融化可以允許間歇性的重新繁殖和擴散。此外，如果火星上曾經存在生命，即使火星上不存在可行的生命形式，它們的大分子和病毒也會存活更長時間。這增強了這開啟了一種可能性，即未來的任務將揭示火星上是否曾進化出生命。”

這些發現對於將火星樣本送回地球以及在火星上執行載人任務具有重要意義。

由 NASA 和 ESA 共同指導的雄心勃勃的火星樣本返回計劃將向火星傳送多個任務，以收集和返回毅力號火星車收集的樣本。

火星車團隊希望從火星傑澤羅隕石坑的一個古老湖泊和河流三角洲遺址採集的岩石和土壤樣本能夠確定這顆紅色星球上是否存在生命。這些樣本甚至可能包含古代微生物生命的微化石。

此外，宇航員在登陸火星時可能會不小心將搭便車的細菌帶離地球。

“我們得出的結論是，火星上的陸地汙染基本上是永久性的——在數千年的時間尺度上，”霍夫曼說。 “這可能會使在火星上尋找生命的科學努力複雜化。同樣，如果微生物在火星上進化，它們可能能夠存活到今天。這意味著將樣本送回火星可能會汙染地球。”