火星上潜在的生命迹象可能比最初想象的更容易找到

学校的科学实验正在回答一些超出这个世界的问题。尽管有人担心火星上有机物的任何证据可能会被行星的地质所掩盖，但新的研究表明情况可能并非如此。

一群崭露头角的年轻研究人员帮助证明了如何找到火星上存在生命的证据。

埃塞克斯郡滨海韦斯特克利夫圣伯纳德修道院高中的学生协助自然历史博物馆和伦敦大学学院的科学家进行了一项实验，以了解在这颗红色星球上可能存在任何潜在古代生命的证据。

这所女子学校的学生(其校友包括海伦·米伦夫人)准备了微生物垫样本，将其用气球飞到太空边缘，以模拟火星上的条件。这使得研究人员能够检查寒冷、干燥的大气对生命迹象造成的任何变化。

康纳巴拉德，博士领导这项研究的学生说：“我们希望让学生尽可能多地参与这项研究，他们在整个过程中都非常投入。”

“我们知道科学缺乏多样性，所以能够与这些年轻女性一起工作是一种乐趣。我知道她们中的很多人都想从事科学事业，所以我们真的希望这会对她们的未来有所帮助。”

自然历史博物馆的科学助理兼合著者路易莎·普雷斯顿博士补充道：“这些年轻女性已经发表了一篇写有自己名字的论文来庆祝她们的工作，这真是太棒了。”

“让孩子们参与科学非常重要，因此我们希望这也能激励其他学生。”

该研究结果发表在美国科学院院刊《研究笔记》上。

火星上的标记

自20世纪90年代以来，六辆火星车已成功降落在火星表面，以更多地了解我们的邻近星球。许多这样的任务都试图回答一个大问题——火星上曾经有过生命吗?

它并不像看起来那么奇怪。虽然人类无法在火星表面生存，但地球上有许多微生物可以发现火星富含二氧化碳、干燥​​的大气非常适宜生存。

人们希望，如果火星生命曾经存在过，它会以物理或化学标记(称为生物印记)的形式留下一些痕迹。但识别这些迹象可能很棘手。高水平的辐射、极端温度和火星的天气可能会损坏或掩盖这些标记，使其难以被发现。

为了解释这一点，研究人员想知道当生物特征崩溃时留下了哪些明显的迹象。该团队对石膏可能对这些标志产生的影响特别感兴趣。

在地球上，这种矿物是在干涸的湖泊中发现的，有人认为，在火星上，这种矿物可能保存了可能生活在任何液态水中的任何生命的有机分子。但这是有问题的。

“虽然石膏可能擅长保存有机物，但它也可能使它们更难找到，”康纳解释道。“在红外工作中，问题在于石膏的许多核心特性都具有吸收特征，从而掩盖了光谱中的有机峰。这有点像第22条军规。”

在与学生的合作下，该团队决定利用自然历史博物馆的藏品来模拟这颗红色星球上古代生命的迹象。

飞得高

为了模拟任何潜在的火星生物特征，该团队面临着两个挑战：寻找火星生命的替代品，以及模拟地球上的条件。

如果火星上存在生命，人们认为它可能以微生物垫的形式存在。这些细菌和其他微生物的集合创造了地球上一些最古老的生命证据，因此假设火星上的生命可能走了类似的道路并不是没有道理的。

作为研究的一部分，路易莎一直在研究自然历史博物馆收藏的微生物垫样本。

“我一直在研究1900年代初由极地探险家罗伯特·法尔肯·斯科特(RobertFalconScott)领导的发现探险队收集的微生物垫，”她说。“这些垫子保存完好，尽管年代久远，但仍然显示出强烈的生物特征。”

“这使它们成为在这里使用的一个不错的选择，我认为罗伯特·法尔肯·斯科特会很高兴，一个多世纪后，他的探险队的样本仍然会开辟新天地。”

现在他们已经找到了代理，团队需要模拟火星的条件。为了解决这个问题，Louisa和团队求助于一家名为ThalesAleniaSpace的公司，该公司自2014年以来一直在发射气象气球，将学校的科学实验带到太空边缘。

通过将这些样本带到太空边缘，希望它们能够经历与在红色星球上发现的类似的条件。

随着气球即将发射，学生们能够将微生物垫的微小样本与不同比例的石膏混合在一起，然后将样本密封到塑料容器中。一半留在地球上作为对照，而其余的则被提升到距地球约30公里的高度，然后安全降落到地面。

然后使用红外光谱扫描返回的样品，这是一种通过观察样品吸收红外辐射的方式来识别样品成分的技术。对对照样品的扫描发现，混合物中石膏含量较高，掩盖了微生物垫中的生物特征。

然而，对于到达太空边缘的样本来说，情况却有所不同。暴露在高海拔地区导致石膏变干，这意味着在结果分析中突出了垫子的某些方面。

这表明，火星上配备红外光谱仪的漫游车，例如美国宇航局的毅力号和好奇号，应该能够检测到即使保存在石膏中的生物特征。

康纳希望未来的测试能够揭示其他矿物质如何影响生物特征检测，为研究人员提供寻找火星上有机物质迹象的最佳机会。