纽约大学阿布扎比分校（NYUAD）的研究人员发现，由于宇宙射线产生的能量，生命或许能在火星和其他行星地表之下存活。
这项7月28日发表在《国际天体生物学杂志》上的新研究指出，未来寻找微生物生命的任务可能需要向地表更深处挖掘。
NYUAD太空探索实验室首席研究员、该研究主要作者迪米特拉·阿特里博士告诉《国民报》，相较于阳光加热的地表环境，宇宙辐射能引发化学反应的地下区域可能更具研究价值。
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"几十年来，我们对地球外生命可能繁衍之地的设想主要围绕阳光或行星内部热量展开，"他说。
"但太阳系中有些地方，如火星、木卫二（木星的卫星之一）和土卫二（土星的卫星），阳光或地热严重不足。这让我思考：在这些黑暗寒冷之处，生命是否还有其他获取能量的方式？"
研究如何开展
该研究探讨了来自太空的高能粒子（即宇宙射线）如何穿透火星和冰卫星等稀薄或无大气层天体的地表。当宇宙射线与地下水或冰相互作用时，会通过辐射分解过程裂解水分子，产生氢等富能化合物。
阿特里博士表示："我们从地球得知，某些与阳光隔绝的地下微生物能利用岩石中放射性矿物自然衰变产生的能量存活。"
"这种称为辐射分解的过程会分裂水分子，产生氢气等化学物质，某些细菌可利用这些物质生存。这不仅是理论，我们在南非深层金矿等地已观测到这种现象。"
研究如何改变认知？
数十年来，宜居性被认为仅限于"适居带"内的行星——即恒星周围地表温度适宜液态水存在的区域。
但这项新研究提出了不同概念：辐射分解宜居带（RHZ），即宇宙射线能产生足够能量支持微生物生存又不会造成过度破坏的地下区域。研究表明生命也可能在地表深处寒冷无光的环境中繁衍。
阿特里博士说："核心问题是...宇宙射线诱导的辐射分解能否在这些天体表面之下开辟"宜居带"，为微生物提供稳定可靠的能量源？"
研究聚焦已知存在地下冰层或可能液态水的火星、木卫二和土卫二。计算机模拟显示土卫二最具备以此方式支持生命的潜力，其次是火星和木卫二。
阿特里博士表示这项工作将影响未来太空任务的设计思路和生命探测仪器的目标选址。
"若重视辐射分解效应，我们需要设计能钻探或探测地表数米之下的任务，而非仅停留表层，"他说，"仪器需寻找辐射分解的化学特征，如与该过程驱动的微生物生命相关的特定气体或有机分子。"
"这也意味着应关注冰层或岩层较薄处——宇宙射线可穿透且可能存在水的地方，例如土卫二的裂隙、木卫二冰层裂缝或火星地下层。"他表示若任务规划者忽视宇宙射线和辐射分解效应，"可能错过太阳系中极具潜力的栖息地"。
发现如何影响未来任务？
目前多数火星任务聚焦地表，但新任务正寻求向更深处挖掘寻找地下生命迹象。欧洲航天局历经多次推迟后定于2028年发射的"罗莎琳德·富兰克林"探测器，将携带可钻探地表下两米的钻头搜寻生命痕迹。
美国宇航局"毅力号"探测器自2021年起一直在火星杰泽罗陨石坑采集土壤和岩石样本，尽管钻探深度较浅。该研究另一重要意义在于，通常被视为有害（尤其对人类）的宇宙射线，此研究论证了高能粒子可能成为地下生命的能量源。
"宇宙射线无疑是双刃剑，"阿特里博士说，"它们破坏DNA、扰乱细胞功能，对地表生命和未来宇航员都是重大威胁。这就是地球磁场和大气层如此重要的原因——它们屏蔽了大部分辐射。"
"但当宇宙射线撞击地下水和冰时，会触发辐射分解，裂解水分子产生某些微生物可利用的富能化合物。因此，虽然暴露地表的生命面临风险，但处于适当深度——既能屏蔽最强辐射又能获取辐射分解副产物的微生物，反而可能受益。"
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