光合微生物或能在火星冰層內部的融水泡中生活。

封閉在冰川內的塵埃，在冰中產生了一個個微小的融水泡。科學家相信類似的情況也會在火星上發生。而假如火星上有過生命，那么可能就會有幸存者蜷縮其中。NASA / Kimberly Casey

NASA的最新研究結果顯示，在陽光的照射下，火星地表冰層內部可能會部分融解成液態水而非升華成氣體，導致冰層內部出現一個個微小的水泡，為可能存在的火星光合微生物提供宜居環境。研究人員認為，這些冰下的融水泡是迄今為止人類最有希望在太陽系內找到地外生命的地方。

在10月17日《地球與環境通訊》雜志上的一篇論文中，來自NASA的學者講述了他們是如何通過模擬火星地表富含塵埃的冰層，發現其中可能隱藏著微小融水泡的。

研究人員稱，在這些隱藏在冰層內的水泡里，單細胞生物可以利用液態水，以及來自火星稀薄大氣的二氧化碳，和穿透冰層照射進來的陽光進行光合作用。理論上冰層還可以過濾掉一些有害的太陽輻射和宇宙射線。

研究人員稱，未來登陸火星的人類宇航員可以找到并獲取這些富含塵埃的冰，以及這些融水泡，發現可能隱藏其中的外星生命。因此它們是探尋地外生命領域極具吸引力的目標。

研究人員表示，冰層內部的深色塵埃顆粒會在陽光下吸收較多的熱量，并導致冰層內部出現一個個充盈著融水的微小空間。在火星上，由于大氣稀薄，氣壓極低，冰受熱后通常是直接升華成氣體，而不是變成水。因此這些封閉的區域，可能是液態水能夠在火星表面得以產生并保存的極少數微環境之一。

相似的情況也在地球上發生。在地球上，如果積雪、冰川和冰架中有塵埃，那么其內部就有可能形成所謂的“塵穴（cryoconite holes）”，導致冰雪發生由內而外的融解。因為在陽光的照射下，塵穴就像一個溫室，使冰層從內部開始升溫。在地球上，塵穴內部不但包含液態水，還包含生命。

地球上的塵穴內部生活著各種能夠進行光合作用的生物，比如藻類、真菌和藍菌等。冬季氣溫下降時，塵穴會凍結，這些生命會進入一種類似休眠的狀態，暫停所有活動，等待夏季的來臨。研究人員認為，如果火星上存在微生物，它們也有可能以相似的方式生活在相似的環境中。

研究人員通過計算機模擬發現，在火星冰層內部塵埃含量低于1%的情況下，融水泡能夠在冰層表面下方深達3米處形成。但這種情況只會出現在火星南北緯30至60度之間。越靠近火星兩極，冰的溫度越低，水泡越不容易出現。

圖中火星溝壑的白色邊緣部分，是由富含塵埃的水冰組成的。NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

參考
Could Life Exist Below Mars Ice? NASA Study Proposes Possibilities
https://www.nasa.gov/solar-system/planets/mars/could-life-exist-below-mars-ice-nasa-study-proposes-possibilities/
Potential for photosynthesis on Mars within snow and ice
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01730-y