天体生物学是研究宇宙中生命的起源、进化、分布和未来的科学领域。实际上,这意味着将机器人任务发送到地球之外,以分析地外世界的大气、表面和化学成分。

研究人员表示我们需要考虑火星保护工作

目前,我们所有的天体生物学任务都集中在火星上,因为它被认为是地球之外最像地球的环境。虽然有几项任务将前往太阳系外层调查“海洋世界”以寻找生命的证据(木卫二、木卫三、土卫六和土卫二),但我们寻找地球以外生命的努力仍将主要在火星上进行。

如果这些努力成功,将对未来的火星任务产生巨大影响。不仅需要非常小心地保护火星生命免受地球生物的污染,而且还必须采取预防措施以防止同样的情况发生在地球上(又名行星保护)。

在最近的一项研究中,澳大利亚悉尼新南威尔士大学 (UNSW) 的一个团队建议立即采用法律或规范框架,以确保未来的任务不会威胁到可能存在生命证据(过去或现在)的地点。被发现。

该研究由博士克莱尔·弗莱彻(Clare Fletcher)领导。澳大利亚天体生物学中心(ACA)和新南威尔士大学地球与可持续发展科学研究中心的学生。与她一起的还有 ACA 研究员、科廷大学地球与行星科学学院院长 Martin Van Kranendonk 教授,以及新南威尔士大学生物、地球与环境科学学院的 Carol Oliver 教授。

他们的研究论文“火星的外地地球保护”于 4 月 21 日发表在《太空政策》杂志上。

对火星生命的搜寻可以追溯到 19 世纪末和 20 世纪初,当时珀西瓦尔·洛厄尔 (Percival Lowell) 在他位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的天文台进行了广泛的观测。受到斯基亚帕雷利火星表面插图(其特征是他称之为“canali”的线性特征)的启发,洛厄尔记录了他也认为是运河的东西,并花了很多年寻找基础设施和先进文明的其他迹象。在接下来的几十年里,世界各地的天文台密切观察火星,寻找生命的迹象以及与地球的相似之处。

然而,直到太空时代,第一个机器人探测器才飞越火星,直接从火星大气层收集数据并拍摄表面的特写图像。这些结果揭示了这颗行星的大气层主要由二氧化碳组成,表面寒冷,似乎不适合生命生存。

然而,1976年登陆火星的维京一号和维京二号任务永远打破了火星文明的神话。但正如弗莱彻通过电子邮件告诉《今日宇宙》的那样,现存生命的可能性并没有完全被放弃:

“我个人认为,我们不太可能在火星上找到现存(当前)生命的证据,而不是火星上过去存在生命的证据。如果我们要在火星上找到现存生命,那么它可能被证明是火星特有的。”而不是来自地球的污染,有些人认为它可能在地下的熔岩管中发现,例如,有些人认为冰盖或任何可能的液态水来源可能是合适的地方。”

具有讽刺意味的是,正是这些任务质疑了火星上存在生命的观点,却揭示了水曾经在其表面流动的证据。由于世纪之交以来向火星发射的许多轨道器、着陆器和漫游器任务,科学家们推测这一时期与诺亚时代(约 4.1 至 37 亿年前)一致。

根据最新的化石证据,也是在这个时期,生命首次出现在地球上(以单细胞细菌的形式)。

我们目前代表美国宇航局和其他航天机构的天体生物学工作正是出于这个原因集中在火星上:确定数十亿年前火星上是否出现了生命,以及它是否与地球上的生命共同进化。

这包括拟议的火星样本返回(MSR)任务,该任务将取回毅力号火星车在杰泽罗陨石坑中获得的钻取样本,并将其带回地球进行分析。此外,美国宇航局和中国计划分别在 2040 年和 2033 年向火星发射载人任务,包括天体生物学研究。

这些活动可能会威胁到那些可以找到前世生命证据或(更糟糕的是)仍然存在的住所。弗莱彻说:“人类活动可能会威胁到这样的地点,部分原因是可能存在微生物污染。”

“生命证据(过去和现存)在其古环境背景下也具有更大的科学价值,因此任何可能损害生命证据和/或其周围环境背景的人类活动都会带来风险。这可能是无害的东西,比如碎片跌倒在错误的地点,或者发生更严重的事情,比如用漫游车驶过可能重要的露头。”

在向火星发送更多任务之前,必须制定并实施保护措施。鉴于人类对地球自然环境的影响以及我们试图通过保护努力减轻这种影响。

特别是不顾遗产价值进行科学研究、因措施不当而造成损害的事例屡见不鲜。弗莱彻说,这些教训可以为未来的火星科学工作提供参考:

“重要的是,我们要从地球上被认为‘破坏’的事物中吸取教训,并在探索火星时考虑到这一点。如果某个地点的破坏程度超出了未来研究的范围,那么我们实际上可以从那里学到的东西就会受到限制。地点。

“考虑到火星任务耗资数十亿美元并且要实现特定的科学目标,限制从站点获取的信息是非常有害的。

“我的建议是我的论文中的建议:跨学科合作,借鉴地球的经验和知识,制定规范和实践守则(我博士工作的一部分),并努力为这些问题制定立法。”

此时此刻,外部地质保护的需求至关重要。除了火星之外,本十年还将有多个天体生物学任务前往太阳系外层,寻找木卫二、木卫三、土卫六和土卫二等冰冷卫星上存在生命的证据。

其中包括目前正在前往木卫三的欧空局木星冰卫星探索者 (JUICE) 任务,以及将于 2024 年 10 月和 2028 年(分别)为木卫二和泰坦发射的 NASA 欧罗巴快艇和蜻蜓任务。

因此,在不破坏自然环境的情况下寻找现存或过去生命的能力是伦理和科学的必要性。

弗莱彻说:“我希望这篇论文对于任何从事火星科学和探索工作的人以及任何思考太空政策和地外地球保护的人来说都是一个起点。” “我的目​​标是开始引起人们对这些问题的关注,从而启动一代研究人员和实践者专注于火星的外地地球保护。”