火星冰层下可能存在生命吗？研究提出可能性

　　虽然火星上存在生命的实际证据从未被发现，但美国宇航局的一项新研究表明，微生物可能会在火星表面的冰冻水下找到一个潜在的家。

　　通过计算机模拟，该研究的作者已经表明，可以穿透水冰的阳光量足以在冰表面以下的浅池中发生光合作用。在地球上的冰中形成的类似的水池中发现了大量的生命，包括藻类、真菌和微小的蓝藻，所有这些都从光合作用中获取能量。

　　“如果我们今天试图在宇宙的任何地方寻找生命，火星冰暴露可能是我们应该寻找的最容易到达的地方之一，”该论文的主要作者，美国宇航局南加州喷气推进实验室的Aditya Khuller说。

　　火星上有两种冰：冻结的水和冻结的二氧化碳。在发表在《通讯地球与环境》杂志上的论文中，库勒和他的同事们研究了水冰，其中大量的水冰是由雪和尘埃混合而成的，这些冰是在过去100万年的一系列火星冰河期中降落在火星表面的。那古老的雪已经凝固成冰，仍然点缀着尘埃。

　　虽然尘埃颗粒可能会遮蔽冰的深层光线，但它们是解释当暴露在阳光下时，冰内部如何形成地下水池的关键：深色尘埃比周围的冰吸收更多的阳光，可能导致冰在地表以下几英尺处变暖并融化。

　　火星科学家对冰暴露在火星表面时是否真的会融化存在分歧。这是由于火星稀薄干燥的大气层造成的，在那里，水冰被认为会升华，直接变成气体，就像地球上的干冰一样。但是，使火星表面难以融化的大气效应并不适用于尘土飞扬的积雪或冰川表面以下。

　　在地球上，冰中的尘埃会形成所谓的冰锥洞——当风吹来的尘埃颗粒（称为冰锥洞）降落在冰面上，吸收阳光，并在每年夏天进一步融化成冰时，就会在冰上形成小洞。最终，当这些尘埃颗粒远离太阳光线时，它们停止下沉，但它们仍然产生足够的热量，在它们周围形成一个融水袋。这些口袋可以为简单的生命形式滋养一个繁荣的生态系统。

　　“这是地球上的一种常见现象，”坦佩亚利桑那州立大学的合著者菲尔克里斯滕森说，他指的是冰从内部融化。“密集的冰雪可以从内到外融化，让阳光像温室一样温暖它，而不是从上到下融化。”

　　克里斯滕森研究火星上的冰已有几十年了。他领导了美国宇航局2001年火星奥德赛轨道飞行器上的热敏相机THEMIS（热发射成像系统）的操作。在过去的研究中，科罗拉多大学博尔德分校的克里斯滕森和加里·克劳利用模型展示了液态水是如何在这颗红色星球上布满灰尘的积雪中形成的。这项工作反过来又为这篇关注火星上是否可能存在光合作用的新论文提供了基础。

　　2021年，克里斯滕森和库勒共同撰写了一篇关于在火星沟壑中发现尘土飞扬的水冰的论文，提出许多火星沟壑是由冰融化形成液态水造成的侵蚀形成的。

　　这篇新论文认为，尘土飞扬的冰可以让光合作用在地表以下9英尺（3米）深处进行。在这种情况下，上层的冰可以防止浅层的地下水池蒸发，同时也提供了对有害辐射的保护。这一点很重要，因为与地球不同，火星缺乏保护磁场来保护它免受太阳和在太空中飞驰的放射性宇宙射线粒子的伤害。

　　

　　该研究的作者说，最有可能形成地下水池的水冰存在于火星的热带地区，在北纬30度到60度之间，在南北半球都有。

　　库勒下一步希望在实验室里重现火星上的一些尘埃冰，以便近距离研究。与此同时，他和其他科学家开始在火星上绘制出最有可能寻找浅层融水的地点——这些地点可能是未来人类和机器人任务的科学目标。