實驗發現:地球微生物可在太空的模擬火星環境存活 533 天

研究發現,古細菌能夠在火星般的環境下生存(圖:NASA)

科學家在國際太空站(International Space StationISS)外製造出模擬火星的環境,並種植一些地球生物,其中一些生物在真空、極度強烈的紫外線輻射及極端溫度環境下存活了 533 天。科學家認為,這代表生命在火星上生存並非不可能的。

不適合生存的環境

在太陽系的所有行星中,火星似乎最有可能存在生命。但是火星上塵土飛揚、乾燥、寒冷、引力及氧含量低、因大氣稀薄而容易受到強烈輻射照射,而且沙塵暴可能讓火星陷入黑暗,使得火星環境極度不適合生命生存。

科學家雖然仍未在火星上偵測到生命,不過有幾種方法可以測試火星生命是否存在。其中之一就是在地球上類似火星的環境中找尋生命。另外一種方法則是藉助國際太空站的環境。

模擬火星環境

德國航空太空中心(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt,DLR)領導的一項實驗 BIOMEX,該研究將細菌、古細菌、藻類、地衣及真菌類等生物暴露於國際太空站上類似火星的極端環境。

理論上,火星上具有一些生命賴以生存所需的資源,包括大氣、碳、氫、氧、氮、硫與磷之類的元素、以及冰狀甚至是液態的水。因此,科學家根據火星探測車的發現及現有知識,成功複製出擬火星土壤(Martian soil simulants),將這些生物種植於該土壤中,並將其放置於國際太空站外的 Expose-R2 設施。

實驗中包含數百件樣本,其中一些樣本分別置於擬火星土壤及擬火星大氣中。這些樣本從 2014 到 2016 年間在 Expose-R2 放置 18 個月,然後帶回地球進行分析,而結果令人驚訝。

嗜極生物

DLR 星球研究機構的天體生物學家尚皮埃·保羅·得維拉(Jean-Pierre Paul de Vera)表示:「有些生物體及生物分子展現了抵抗外太空輻射的強大能力,也真的從太空存活下來並回到地球。」

得維拉博士說到:「我們還研究了單細胞的微生物古細菌(archaea)。古細菌已經在地球上存活超過 35 億年,生活在鹹海水中。我們測試的樣本是古細菌的親戚,它們被隔離於北極圈的永凍土中。這些古細菌在太空環境中存活下來,並可由我們的儀器偵測到。如此的單細胞生物也許是火星上可能被發現的生命型態。」

這些生物來自地球各種惡劣環境,例如北極圈、南極圈、歐洲阿爾卑斯山脈、西班牙的乾草原高原以及永凍土。能在如此不適宜生存的狀況下存活的生物被稱為「嗜極生物」(extremophile),被認為是最有可能存在於其他星球,例如木衛二(Europa)和土衛二(Enceladus)等衛星。

研究指標性

藉由將這些微生物放置於太空中模擬火星的環境,研究人員證明,這些微生物應該能在火星上存活。此結果,為地球上生命起源的理論之一增添些許的佐證。該理論認為地球上的生命,實際上是來自 38 億年前火星上的一顆隕石。

得維拉博士表示:「當然,此研究不代表火星上真的存在生命。不過對生命的探索來說,比以往任何時候都是下一代火星任務最強大的驅動力。」

目前人類送到火星上的設備仍未偵測到生命現象,也沒有任何跡象顯示火星上有生命存在。不過瞭解生命可以存在火星環境,以及最有可能在火星存活的生物,將能幫助開發在火星上偵測生命跡象的工具。

 

參考資料:

  1. Starr, M., (2019, Mar 27). Strange Earth Organisms Have Somehow Survived Living Outside The ISS. Science Alert
黃威翔
黃威翔 71 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

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