NASA研究揭示：纯净冰层可保护火星生命迹象长达5000万年

一项由美国国家航空航天局（NASA）戈达德太空飞行中心科学家亚历山大·帕夫洛夫（Alexander Pavlov）领导的实验表明，火星纯净水冰中的有机分子可在模拟的宇宙辐射环境下存活超过5000万年，这极大地提升了未来火星任务发现古代生命迹象的可能性。

研究团队将大肠杆菌（E. coli）分别置于充满纯净水冰的试管中，以及与火星沉积物中常见的硅酸盐岩石和粘土混合的样本中。随后，这些冷冻样本被置于宾夕法尼亚州立大学辐射技术中心的伽马射线室中，冷却至零下51摄氏度，以模拟火星冰原地区的温度条件。

细菌首先接受了相当于2000万年火星表面宇宙辐射的剂量照射，随后通过建模模拟了额外的3000万年辐射暴露。

关键发现

• 在纯净水冰中，超过10%的氨基酸——蛋白质的基本构成单元——在5000万年的模拟中存活下来。
• 相比之下，与火星沉积物混合的样本降解速度加快了十倍。这一结果出乎意料，因为研究团队基于2022年的一项先前研究曾预计，纯净冰中的有机物质会比水-土壤混合物中消亡得更快。

科学解释 研究人员解释称，在冰与矿物颗粒的接触表面会形成一层薄薄的液体膜，这有助于辐射产生的活性粒子（自由基）移动。而在固态冰中，这些有害粒子被束缚在原地，无法触及和破坏有机分子。

对火星探索的意义 5000万年的存活时间远超火星当前地表冰层（通常年龄不足200万年）的估计寿命。宾夕法尼亚州立大学地球科学教授克里斯托弗·豪斯（Christopher House）指出，这意味着如果冰层中存在任何有机物质，它们极有可能被保存下来。这暗示着，如果火星地表附近存在细菌，未来的探测任务将有很好的机会发现它们。

延伸研究 研究团队还在模拟木卫二（Europa）和土卫二（Enceladus）的更低温度条件下测试了有机物质，发现降解速度进一步减缓。帕夫洛夫表示，这些结果对于NASA计划于2030年抵达木星的“欧罗巴快帆”（Europa Clipper）任务而言是令人鼓舞的。该探测器将通过49次近距离飞掠，探测木卫二冰壳下的海洋是否具备维持生命的条件。

技术挑战 就火星而言，获取地下冰层需要合适的设备。2008年的“凤凰号”（Phoenix）着陆器是首个挖掘并对火星冰层进行成像的任务。豪斯认为，未来的任务需要配备类似“凤凰号”的钻探设备或坚固的采样臂，才能获取埋藏在地下的冰资源。